Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Геотермические условия формирования и существования криолитозоны западной части Алданской антеклизы

ВАК РФ 04.00.07, Инженерная геология, мерзлотоведение и грунтоведение

Автореферат диссертации по теме "Геотермические условия формирования и существования криолитозоны западной части Алданской антеклизы"

Г Б ОД

московский ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им. М.вломопосовл

Геологический факультет На кранах рукописи

Желе зи я к М н х <1 и л II и к о л а с и и ч

УДК 551.3-45:550.83

ГЕОТЕРМИЧЕСКПЕУСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ II СУЩЕСТВОВАНИЯ КРИОЛИТОЗОНЫ ЗАПАДНОЙ ЧАСТ11 АЛДАНСКОЙ АНТЕКЛПЗЫ

Специальность 04.00.07 - инженерная геология, мерзлотоведение и грунтоведение

Аито реферат диссертации Иа соискание ученой степени кандидата гсоЛога-мипсралогичсских паук

Москна -1994

Работа выполнена в ордена Трудового Красного Знамени Институте мерзлотоведения СО РАН (г.Якутск).

Научный руководитель - доктор геолога -

минералогических наук, член-корр. РАН Балобаев В.Т.

Официальные оппоненты - доктор геолога -

минералогических наук, профессор Романовский Н.Н.

- кандидат геолого минералогических наук Сергеев Д.О.

Ведущая организация - Институт криосфсры Земли

Сибирского отделения Российской академии наук

Защита диссертации состоится 2 декабря 1994 г. в 16 час 30 мин на заседании Специализированного ученого совета по гидрогеологии, инженерной геологии и мерзлотоведению (К.053.05.06) при Московском государственном университете им. М.ВЛомо-носова по адресу: 119899 ГСП-3 Москва, Ленинские горы, МГУ, геологический факультет, аудитория 415.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке геологического факультета МГУ, зона "А", 6 этаж.

Автореферат разослан" 1" ноября 1994 г.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью учреждения, просим направлять по адресу: 119899, г.Москва, Ленинские горы, МГУ, геологический факультет, ученому секретарю Специализированного совета, доктору гсолого-миисралогичсских наук В.Н.Соколову.

Ученый секретарь Специализированного совета, доктор геолого-

мннсралошчсских наук

В.Н.Соколои

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. Часть Дальневосточного района, расположенная па стыке Республики Саха (Якутия) с Иркутской я Читинской областями России, обладает значительным экономическим потенциалом. На этой территории обнаружены крупшлс месторождения полезных ископаемых (железо, уголь, медь, редкие металлы и др.), проходит Байкало-Амурская железнодорожная магистраль, имеются широкие псрсисктнпы для развития горнодобывающей и местной промышленности. Разведанные месторождения полезших ископаемых находятся в крнолнтозонс и глубже ее, что создаст необходимость детального изучения проблемы географического распространения и развития миоголстпсмерзлых пород (ММП) и их геотермических параметров. Мощность ММП является одним из слабоизученных компонентов геокриологической обстановки. До настоящего времени определение мощности мерзлой толиш проводится п основном косвенными методами, что приводит к значительным ошибкам. Все это в полной мере относится к западной части Алданской антсклнзы и определяет актуальность постановки п проведения специальных исследований се мерзлотно-геотермичсских условий.

Цель и задачи работы. Основная цель работы - выявить особенности распространения и формирования мощности мерзлых толщ западной части Алданской антсклнзы, в различных гсоструктуриых и орографических условиях. Поставленная цель потребовала решить следующие задачи: 1 - провести анализ геотермических данных и получить температурные характеристики горных пород до глубины 2000 м; 2 - рассчитать величины виутриземного теплового потока (ч) характерных гсоструктуриых областей и оцепить его перераспределение п зависимости от рельефа; 3 - выявить на основании анализа ппутриземното теплового потока и характера температурных кривых но скважинам положение стационарных и квазистацнопарных мерзлых тощ и причин их появления.

Для решения этих задач были проведены массовые геотермические исследования и определения тсплофизичсскнх свойств скальных горных пород как в талом, так и в мерзлом состоянии.

Результаты этой работы представлены в виде карт и мерзлотно-гсотсрмпческих разрезов.

Наущая новизна. В основу настоящей работы положен современный подход к изучению криолитозоны, базирующийся па анализе региональных характеристик температуры пород, их тснлофизичсских свойств и величины инутртемного теплового потока.

Автором впервые получен фактический материал о температурном режиме глубоких ( до глубины 1500 м) горизонтов литосферы рассматриваемой территории, охватывающих как многлетисмсрзлую толщу, так и подстилающие ее породы. Это позволило пыишт» тенденции изменения мощности ММП с севера па юг от предгорий к высокогорью и установить сс корреляционную связь с абсолютной высотой местности для идентичных элементов рсл!>сфа, отдельных площадей и территории в целом.

В работе фактический материал систематизируется по геолого-гсоморфологичсскому принципу, анализируется и обобщается с геокрполологических позиций, что даст возможность выявить новые особенности распространения ММП. Впервые приводится схематическая карта тепловых потоков Алданской аптсклизы масштаба 1 : 5 ООО ООО. Доказывается, что на глубину промерзания земной коры влияет внутриземный тепловой поток и его пространственное перераспределение, обусловленное тепловой неоднородностью земной поверхности. Дастся количественная оценка перераспределения теплового потока в системе долнпа-склон-водораздел.

На основании геотермических и геофизических исследований выявляются критерии формирования сквозных и надмерзлотпых таликов в долинах ручьев в высокогор1>с.

Результаты проведенных исследований позволили выявить и графически отобразить на карте масштаба 1:1000000 основные закономерности геокриологической дифференциации и регионе и выдвинуть следующие положения, составляющие предмет защиты:

1. Установлены закономерности изменения мощности ММП с высотой для данного региона, при этом показана высокая степень связи высоты местности с мощностью мерзлоты для идентичных элементов рельефа:

2. Внутриземный теггловой гГегкЛГв пределах рассматриваемой территории изменяется от 31 до 48мВт/м2, при этом минимальные его значения отмечаются на Олскмо-Чарском плоскогорье

(уч.Муруи), максимальные - п Становом нагорье (уч.Апсат, Чипа), что отражено на построенной карте тепловых потоков Алданской антеклизы..

3. При различных типах температурной геокриологической высотной поясности (океанической и континентальной) существует закономерность увеличения мощности мерзлых толщ с высотой местности, что связано с перераспределением теплового потока под воздействием расчлененности рельефа, которое во многом определяет особенности положения нижней границы ММП.

4. В пределах рассматриваемой территории развиты кпазистационарныс мерзлые толщи в широком диапазоне мощностей от 30 до 1200 м, приуроченные к скальным массивам региона, и два типа нестационарных мерзлых толщ: 1 деградирующие мерзлые толщи большой ( до 500 м) мощности по ппадипах байкальского типа (Чарская, Всрхне-Токкинская); 2 -деградирующите мерзлые толщи мощностью от 100 до 240 м карбонатных массипов Лспо-Алданского плато.

Практическое значение. Приведенные в работе данные пол учены в процессе выполнения общесоюзных и Российских комплексных научно-технических программ. Материалы этих исследований были использованы экспедициями ПГО "Читагеологии" и ПГО "Якутскгеология" при подготовке документов в ГКЗ но детальной и предварительной стадиям разведки семи месторождений полезных ископаемых, а также переданы для внедрения в геологические партии Чаро-Токкинской и Удоканской экспедиций при подготовке материалов но гидрогеологической съемке масштаба 1:200000. Кроме того, результаты выполненных исследований могут быть использованы изыскателями, проектировщиками и строителями, работающими в данном регионе. ■ ,. ,

Материалы, положенные п основу работы. Работа основана на результатах геотермических исследований в 920 скважинах, глубиной от 25 до 1500 м, 200 нолевых и лабораторных определений тсплофизических свойств мерзлых и талых пород. ■

Публикации и апробация работы. Основные положения диссертации частично отражены и 14 публикациях (из них 11 по теме диссертации) и доложены на нескольких научных совещаниях. В их числе: Региональная конференция "Природа и хозяйство Сибири" (Якутск, * 1977); Региональные конференции "Геокриологические проблемы Забайкалья" (Чита, 1981; 1984); VlI-ая

Конференция молодых ученых и специалистов (Якутск, 1986); Региональная конференция "Геотермия и ее применение в региональных и поисково-разведочных исследованиях" (Свердловск,1989); 10-ый Всесоюзный научно-технический семинар "Использование новых геофизических методов для решения ипжснсрно-гсологичсских и гидрогеологических задач" (Москва, 1989); расширенное заседание Научного Совета по криологии Земли (Пущино, 1992).

Личный вклал автора. Все первичные материалы геотермических исследований, положенных в основу диссертации, получены в период 1980-1993 гг. лично автором или при его непосредственном участии и руководстве. Анализ и обобщение материалов проведены автором при консультациях с научным руководителем.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения, списка использованной литературы и трех приложений. Общий объем рукописи 237 страниц, в том числе: текста - 143 стр., иллюстраций - 69, таблиц - 8, список использованной литературы -180 наименований.

Большую помощь в сборе фактического материала для дайной работы оказали работавшие в экстремальных экспедиционных условиях полевые рабочие: Е.Н.Аниськии, Н.М.Жслсзияк, М.А.Зайцеп, Д.Н.Федосеск, сотрудники Чаро-Токкинской ГРЭ: В.А.Бурцсв, Л.А.Пстров, В.К.Распопои, С.В.Сабслышков, А.В.Ушков; Удоканской ГРЭ: А.ВЛасыгин, ГА.Максимсико, С.Е.Якимоп; сотрудники IIM3: С.ВДанилевскли, И Д.Никифоров, Б.А.Шмидт. Постоянную помощь в проведении исследований оказывали руководство Чаро-Токкипской и Удоканской геологоразведочных экспедиций. Цепные сонеты и замечания по диссертации высказали д.г.-м.н. Л.С.Гарагуля, д.г.-м.н. Э. Д. Ершов, к.г.11. И.В.Климовский, к.г.-м.н. В.В.Куницкий, д.г.-м.н. Ю.А.Ним, к.г.-м.н. С.Ю.Пармузин, к.г.-м.н. В.М.Пигузова, к.г.н. М.М.Шац, научные сотрудники Б.В.Володько, Н.СЛомовцспа, В.Г.Русаков. Большую помощь в математической обработке и оформлении работы оказали Л.И.Шипицына и Р.В.Банчик, а также сотрудники лаборатории геотермии. Всем им автор приносит искреннюю признательность.

Автор также глубоко благодарен научному руководителю работы член-корр. РАН В.Т.Балобаеву.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава 1. ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ

По физико-гсографичсскому районированию /Тушинский, Давыдова, 1976/ рассматриваемая территория находится на стыкс Лсно-Алданского плато с Олскмо-Чарским плоскогор1>см н Становым нагорьем.

К Лено-Алданскому плато относится северная часть района исследований, характеризующаяся полого-холмистым типом рельефа с абсолютными отметками водоразделов от 500 до 800 м. Геологический разрез территории представлен карбонатными породами кембрийского возраста, которые залегают в северной и центральной частях до глубины 2000-3000 м, а на юге резко сокращаются до первых метров.

К Олскмо-Чарскому плоскогорью принадлежит центральная часть рассматриваемого региона, характеризующаяся эрозионпо-тектоничским типом рельефа. Поверхность представляет собой срсднсгорьс с абсолютными отметками 1000-1450 м. В геологическом строении территории принимают участие мстаморфизоваипыс архейские, всрхпепротсрозойские отложения, прорванные магматическими породами архся, протерозоя, мезозоя и псрскрып,1С маломощным чехлом четвертичных образований.

В Становом нагорье располагается южная окраина района исследований. Она относится к высокогорью. Здесь абс. отметки водоразделов достигают 3000 м, а днища межгорных впадин находятся на высоте 700-1300 м. Важнейшей чертой орографии является чередование вытянутых с запада на восток высоких довольно монолитных хребтов и глубоких котловин. В хребтах геологический разрез представлен в основном породами архейского и протерозойского возраста. Во впадинах развиты мезозойские и четвертичные отложения. Суммарная мощность их достигает 5001500 м.

Климат территории определяется се внутриматсриковым положением, значительной высотой над уровнем моря и глубиной расчлененности рельефа, которая определяет особенности циркуляциивоздупшых масс. Среднегодовая температура воздуха изменяется от -5,2 - на севере до -11,3°С - в высокогорных котловинах па юге. Наблюдается неустойчивая зависимость

(коэффициент корреляции 0,55) температуры воздуха от широты, ч долготы и абсолютной высоты местности.

Глава 2. ГЕОКРИОЛОГИЧЕСКАЯ ИЗУЧЕННОСТЬ ТЕРРИТОРИИ

Значительный вклад в изучение миоголстнсмсрзлых пород Алданской антсклизы внесли М.И.Сумгин, В.Ф.Тумсль, А.И.Иопоп, В.А.Кудрявцев, А.И.Ефиыов, ИД.Бслокрылов и др.

В конце 1950-х - начале 1960-х годов определились два направления в подходе к решению проблемы изменения геокриологических условий в горах. Одни ученые ( Качурин, 1959; 1965; Швецов, 1953; 1962; Калабин, 1960; Солопенко, 1960) считали, что увеличение мощности и понижение температуры ММП происходит с ростом высотных отметок от днищ к водоразделам. Другие исследователи ( Баранов, 1952; 1963; 1965; Кудрявцев, 1954) в области многолетней мерзлоты выделили зоны океанического и континентального влияния, в которых характер распространения ММП является противоположным.

Обобщение разрозненного фактического материала о температуре горных пород и анализ климатических факторов определили различные точки зрения на особенности развития крнолитозоны горных стран.

В начале 1960-х годов экспедицией Института мерзлотоведения СО АН СССР под руководством И.А.Некрасова были проведены комплексные геокриологические исследования в хр. Удокан и межгорных котловинах (Чарская, Всрхнс-Каларская, Нижие-Ингамакитская). Фактические данные о температуре горных пород, полученные К.Ф.Говоровым, С.И.Заболотииком, Ю.Г.Шастксвичсм - в Всрхпе-Каларской впадине, Ю.Г.Шасткевичсм - в хр. Удокан, позволили более точно оцепить мощность мерзлоты па водоразделах и в межгорных котловинах западной части Алданской антсклизы.

В 1961-1965 гг. и 1973-1974 гг. на сопредельной территории мерзлотные исследования проводились кафедрой геокриологии геологического факультета МГУ.

В дальнейшем изучение криолитозоны этого региона продолжили П.НЛуговой, ИЛ.Нскрасов, Н.А.Шнолянская, И.В.Климовский, В.В.Ан, Н.Н.Романовский, В.Н.Зайцсв, Л.Н.Соловьева, И.ВДорофссн, С.П.Готовцсв и др.

Ограниченность поискового бурения, отсутствие специально оборудованных скважин для проведения температурных измерений обусловили изучение, в большей степени, температурного режима слоя сезонного протаиваиия (промерзания) и слоя годовых тсплооборотов.

Карты, отображающие геокриологическую обстановку рассматриваемой территории, составленные В. А.Кудрявцевым. /19 54/, П.Я. Барановым /1960/, П.П.Мсльниковым /1966/, П.Н Луговым /1964/, ИА.Нскрасовым /1967/, были некондиционными по фактуре, относительно данных о мощности ММП, и в сущности носили прогнозный характер.

Глава3. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИИ

В геокриологии для определения мощности ММП пород и положения нулевой изотермы используются данные температурных замеров в стволе выстоявшейся буровой скважины. Поэтому геотермические измерения являлись основным методом при проведении наших исследований. Кроме того, для определения Мощности ММП нами использовались, в качестве вспомогательных, следующие методы: фиксирование горизонта ледяных пробок при простое скважины в процессе ее разбурнвання; термокпротаж; электромагнитные зондирования методом переходных процессов.

Величина внутриземпого теплового потока определялась согласно методике, изложенной в соответствующих работах (Дучков, Соколова, 1974; Балобасв, Левченко, 1978 и др.). Определения проводились по скважинам глубиной 300 м и более, которые были обеспечены данными температурных замеров и измерении теплопроводности горных пород.

Коэффициент теплопроводности определялся но кернам или непосредственно в массиве пород, при этом использовались методы: плоского источника тепла постоянной мощности /Гаврильев, 1981/, цилиндрического зонда (Ь/г = 10) /Гаврильев, 1985/ и измерительно-вычислительный комплекс "Пингвин ТФ-08" /Цибульский, 1985/.

Расчет температуры пород глубоких горизонтов проводился па основе данных геотермических измерений в скважине, с учетом тсплофизичсскнх свойств пород в разрезе и величины внутриземпого теплового потока.

При построении мерзлотно-гсотермичсских разрезов за верхнее граничное условие принималась температура на подошве слоя годовых тсплооборотов (ТСр) , а за нижнее граничное условие величина внутриземпого теплового потока. ■ Коэффициент теплопроводности пород рассматривался как свойство среды.

Глава 4. ОБЩИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРНОГО ПОЛЯ И МОЩНОСТИ МЕРЗЛЫХ ПОРОД В ГОРНЫХ РАЙОНАХ

Температура пород на подошве слоя годовых тсплооборотов определяется большим комплексом факторов, которые в природе находятся в тесной взаимосвязи и взаимодействии. Количественная оценка роли отдельных из этих факторов дастся в работах (Общее мерзлотоведение, 1974; 1978; В.Т.Балобасв, 1991 и др).В настоящей главе зависимость ТСр от комплекса поверхностных- факторов рассматривается на качественном уровне. С использованием фактических и расчетных данных установлено, что в районе исследований рельеф местности является основной причиной формирования пестроты мерзлотных условий. Через комплекс факторов (микроклиматические условия, особенности циркуляции атмосферы, снсгопсрснос и снегонакопление, инсоляция и т.д.) рельеф влияет на температуру пород.

На глубину промерзания верхних горизонтов литосферы, наряду с ТСр, оказывает влияние теплопроводность массива и внутриземныи тепловой поток /Общее мерзлотоведение, 1974/. Отрицательные значения ТСр создают только принципиальные возможности для промерзания. При равных ТСр максимальное промерзание отмечается в областях с более высокотеплопроводной толщей и меньшим внутриземным тепловым потоком. Анализ геотермических данных, проведенный В.Т.Балобаевым./1966,1978/, В.НДевяткиным /1975/, А.ИЛевечнко /1988/ показал, что в ряде случаев наибольшие мощности ММП приурочены к зонам наименьшего внутриземпого теплового потока, где горные породы представлены высокотеплопроводпым материалом, а не к областям с минимальными температурами поверхности. Поскольку тепловой поток азонален, азональной является в значительной степени и мощность ММП. В результате этого становится необходимостью оценка q при картировании мощности ММП.

Установлено, что горный рельеф обуславливает перераспределение внутриземного теплового потока по мере приближения к поверхности. Плотность его повышается под долинами и понижается под водоразделами. Это приводит к более быстрому повышению температуры пород с глубиной в долинах и к обратной картине на вершинах. В силу этого при равных ТСр, а также близких теплофизичсских свойствах пород мощность мерзлоты значительно больше под водоразделами, за счет понижения плотности теплового потока под ними.

Глава 5. ТЕМПЕРАТУРНОЕ ПОЛЕ И ОСОБЕННОСТИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ МНОГОЛЕТНЕМЕРЗЛЫХ ПОРОД

В районе исследований температурное поле горных пород и особенности распространения мерзлой толщи рассматриваются па 25 разведочных площадях по данным геотермических измерений в более чем 900 скважинах глубиной от 30 до 1500 м. По каждой из разведочных площадей приводятся характерные температурные кривые, мсрзлотио-гсотермичсские разрезы, корреляционные соотношения и совокупности точек изменения мощности ММП в зависимости от абс. высоты местности.

В пределах Лено-Алданского плато установлено несколько основных факторов, оказывающих влияние на формирование мерзлой толщи и температурный режим горных пород. К этим факторам относятся: а) существование теплого "термического коридора" в атмосфере северной части территории, обусловленного циркуляционными потоками с запада, что определяет в этой зоне наиболее высокие среднегодовые температуры воздуха (-5,2 - -6,0°С); б) контрастность рельефа определяющая пестроту мезо- и микроклиматических условий; в) наличие обширных массивов закарстопанпых карбонатных пород. По характеру распространения и мощности мерзлоты с севера на юг в этом регионе выделяются 3 области: 1 - сплошного распространения ММП с температурой от -0,2 до -1,4°С и мощностью от 30 до 110 м; 2 - сплошного распространения ММП с температурой от 0,0 до -1,8°С и мощностью от 20 до 240 м; 3 - прерывистого распространения ММП с тем пературой от + 2,0 до -0,4°С и монц юстыо до 60 м.

В пределах Олекмо-Чарского плоскогорья ММП носят прерывистый характер распространения. Основной причиной,

оказывающей влияние на формирование пестроты мерзлотных условий, является рельеф и связанное с ним перераспределение снежного покрова, инсоляции и внутриземпого теплового потока. Чем больше глубина расчлененности рельефа, тем более суровыми мерзлотными условиями характеризуется территория.

Наиболее низкие температуры пород (до -6°С) и наибольшие мощности мерзлоты (до 560 м) отмечаются в пределах узких водоразделов с крутыми склонами и абс. отметками 1450 м и более. Выше абс. высот 1300м распространение ММП носит сплошной характер. Это области интенсивного выхолаживания, происходящего в существенной степени благодаря тому, что зимой с их поверхности значительное количество снега сносится на гипсометрически более низкие уровни. В интервале высот 800-1230 м мерзлые породы носят прерывистый характер распространения. Температура пород и мощность мерзлоты определяются степенью расчлененности рельефа. Минимальные (-4,5°С) температуры пород и максимальные (до 500м) мощности мерзлоты наблюдаются на вершинах водоразделов, вблизи крутых склонов северной и северо-западной экспозиций. Условия снегонакопления и инсоляции определяют температурный режим склонов. Мпоголстнсмсрзлыс породы развиты преимущественно на крутых склонах северной и западной экспозиций. Склоны же южной и восточной экспозиции, занятые стлаппиковой растительностью, в большинстве случаев характеризуются положитслхлшши температурами пород. Обнаженные участки склонов, перекрытые крупнообломочными отложениями, проморожены до значительной глубины независимо от экспозиции.

На плоскогорьях ММП имеют островной характер распространения и развиты в торфяниках и на выпуклых локализованных п рельефе участках. Мощность мерзлых толщ и этих условиях, как правило, не превышает 50-60 м, а температура пород составляет -0,3 - -1,0°С.

Талики распространены в долинах рек и ручьев, межгорных распадках, заложенных, в большинстве случаев, по зонам простирания разломов.

Основной закономерностью в Становом нагори является то, что мощность ММП увеличивается от долин к водоразделам, достигая 600 м на вершинах с абсолютными отметками 1900 м. Вместе с тем на этой территории установлено наличие инверсии температуры пород, а в некоторых случаях и мощности мерзлоты.

Мощность ММП во впадинах байкальского типа, сложенных с попсхиосш до глубин 500-1500 м четвертичными отложениями, (Чарская, Всрхнс-Токкинская) в большинстве случаев варьирует от 100 до 450 м и определяется глубиной залегания коренных пород и гидрогеологическими особенностями территории.. Эти толщи имеют деградирующий характер и протаивают снизу.

Глава 6. ЗАКОНОМЕРНОСТИ ФОРМИРОВАНИИ КРИОЛИТО-ЗОНЫ В РЕГИОНЕ

По полученным* данным, в пределах рассматриваемой территории мощность мерзлоты увеличивается с севера на юг. Это происходит вследствие увеличения в этом направлении абс. высот и глубины расчлененности рельефа местности, т.е. здесь высотная поясность превалирует над широтной зональностью.

Нами рассчитан коэффициент корреляции (г), равный 0,68, и выведено уравнение регрессии зависимости мощности мерзлоты (Ь) от абс. высоты местности (Н) по 100 точкам. Ь = 60,08 + 0,20 И, при 2100 > Н > 290 В данной зависимости при установлении корреляционной связи исключались области с прерывистым распространением мерзлоты, т. с. плакоры Олскмо-Чарского плоскогорья и южная часть Лсио-Алданского плато. Вышеприведенная зависимость указывает на имеющуюся, но неустойчивую связь рассматриваемых факторов.

Зависимость Ь от Н, установленная для центральной части Лсно-Алданскош плато, подтверждает устойчивую связь этих факторов с г = 0,84, а уравнение регрессии имеет вид: Ь = 0,57 Н-103,16 при 280 < Н < 550 Для Олскмо-Чарского плоскогорья и Станового нагорья коэффициент корреляции исследуемых параметров равен 0,31. Столь низкая его величина связана с тем, что мощность ММП на плоскогорьях определяется, в большей степени, глубиной расчлененности рельефа, нежели абсолютной отметкой. Если в высокогор!>е основные элементы рслг>сфа близки по своему облику, то срсднсгорье отличается значительным разнообразием форм поверхности, что определяет через комплекс взаимосвязанных факторов морфологию мерзлой толщи.

Водоразделы региона являются близкими по условиям формирования температурного поля пород. Проведенный для этих

элементов рельефа корреляционный анализ показал наличие прямой устойчивой связи h от Н, которая может быть описана уравнением:

h « 0,31 Н-26,84 - при 1900 > Н > 422, Для Олекмо-Чарского плоскогорья и Станового нагорья г равен 0,96, а уравнение рсгрссси имеет вид:

h = 0,46Н-260,00 при920 < Н < 1900(1). Таким образом, в области сплошного распространения ММП на водоразделах мощность мерзлоты возрастает с ростом абс. отметок поверхности территории по выражению (1).

Коэффициент корреляции абс. высоты нижней границы мерзлоты (Нм) от Н для водоразделов равен 0,98 а уравнение регрессии имеет вид:

Н м = 0,80 Н - 64,15 при 260 < Н < 1900 (2).

. Таким образом, в интервале высот от 260 до 1900 м при увеличении абс. высоты дневной поверхности на 100 м мощность мерзлых пород возрастает на 20 м. Вышеприведенное уравнение регрессии (2) правомочно для использования его при мелкомасштабном геокриологическом картировании всей рассматриваемой территории.

Отдельно для некоторых площадей эта зависимость не выдерживается. Так, в северной части Лсно-Алданского плато (Бордопская площадь) максимальные мощности мерзлоты наблюдаются в долинах, а не на водоразделах.

Наименьшие колебания подошвы мерзлых пород при изменении абс. высоты поверхности отмечаются на площадях Наминга, Южио-Бсрезовская, Чина. В пределах этих площадей па выдержанность нижней границы ММП оказывают влияние перераспределение теплового потока за счет неднородности рельефа и сложные гидрогеологические условия территории.

Для характеристики температурного поля и выявления закономерностей распространения ММП необходима оценка значений q. Известно, что среднее значение теплового потока соответствует возрасту стабилизации земной коры в геологической структуре, а вариации этих значений в пределах структуры отражают локальные особенности геологического строения и степень новейшей активизации.

Установлено, что в пределах рассматриваемой территории величина внутриземного теплового потока варьирует от 31 до 50 мВт/м^. Область Лсно-Алданского плато и Олекмо-Чарского

плоскогорья характеризуется изменениями q с севера на юг от 40 до 34 мВт/мЯ Наибольшая (42 мВт/м^) величина q отмечается в зоне Сеньского впутриплатформенного разлома на уч.Всрхнсе Джеге, а наименьшая величина (31 мВг/м2) - на площади Мурун.

Становое нагорье характеризуется тепловым потоком от 31 -па севере до 48 мВт/м^- на юге. Повышенной величиной q (45-50 мВт/м^) В1>щеляются мезозойские и более молодые депрессии, а также Чинсйский габбро-иоритовый массив.

Значения внутриземного теплового потока и теплопроводность пород определяют характер температурного поля глубоких горизонтов. Полученные результаты позволили более точно подойти к картированию и моделированию морфологи» криолитозоны.Рассматривая в качестве верхнего граничного условия ТСр, а в качестве нижнего граничного условия температуру на глубинах 1000 или 2000 м, учитывая свойства среды и величину внутриземного теплового потока, нами были построены карты геотермических полей на глубинах 1000 и 2000м, а также сводный мсрзлотио-гсотсрмический разрез (рис. 1) и карта распространения и мощности ММП исследуемой территории (рис. 2). Эти материалы позволяют выявить важнейшие геокриологические особенности западной части Алданской антсклизы.

Рис. 1. Мсрхтотно-гсотсрмичсский разрез запэдпой части Алданской антсклизы. 1 - скважина, глубина проведения температурных замеров и термокаротажа; 2 -изотерма °С; 3 - нижняя граница ММП; 4 - геологический индекс пород; 5 -тектонические нарушения; б - известняки, доломиты; 7 - гнейсы, гранито-гнейсы. Пишггы; 8 - песчаники; 9 - четвертичные "отложения; 10 - песчаники метаморфизованные.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведенные мерзл отпо-гсотермичсские исследования с обобщением и систематизацией имеющихся и новых материалов позволили охарактеризовать температурное поле горных пород и выявить специфические региональные особенности криолнтозоиы западной части Алданской антсклизы и сделать следующие выводы:

1. Геотермические условия Западной части Алданской антсклизы в значительной степени определяются геоморфологическими особенностями территории. Наблюдается -тенденция увеличения мощности квазистационарных ММП с высотой для идентичных орографических поверхностей. Выведены корреляционные зависимости мощности ММП от абс.высоты в пределах водоразделов для отдельных областей и территории в целом.

2. Нестационарные мерзлые толщи развиты во впадинах байкальского типа и закарстованных карбонатных массивах в центральной части Лсно-Алданского плато. Мерзлые толщи впадин байкальского типа (Чарская, Всрхис-Токкинекая) имеют аномально большие мощности и дсфадационпый характер современного развития. В Чарской впадине мощность многолстнсмсрзлых пород варьирует от 200 до 475 м, а в Всрхпс-Токкинской от 150 до 250 м. На

Рис. 2. Карта распространения и мощности ММП западной части Алданской антсклизы.

1 - сплошное распространение ММП мощностью более 600 м. Температур пород от -7,0 до -15,0°С; 2 - сплошное распространение ММП мощностью от 400 по 600 м. Температура по]юд от -4,0 до -8,0°С; 3 - сплошное распространение ММП мощностью от 200 до 400 м. Тсмпс|мту[)а пород от -3,0 до -6,0°С. Талики имеют место в поймах ]х:к, на плоских водоразделах с абс. отм. 900-1200 м; 4 - сплошное распространение ММП мощностью от 100 до 250 м. Температура от -0,5 до -2,50С. Талики в поймах рек; 5 -сплошное распространение ММП мощностью от 30 до 150 м. Температура пород от -0,3 до -1,50С. Талики развиты в долинах рек и на водоразделах с нарушенным растительным покровом; 6 - сплошное распространение ММП мощностью от перг.их мст]хзв до 200. Тсмпс]Х1тура по]юд от -0,5 до -3,0°С. Талики в поймах рек и ручьев; Т-сплониюс распространение ММП мощностью от 200 до 500 м с пестацниопарнон мерзлой толщей. Температура пород от -33 до -7,2°С; 8 - прерывистое распространение ММП мощностью до 100 м. Температура пород от +2,0 до -2,0оС. Талики развиты в долинах рек и ручьев, на плоских водоразделах, склонах южной и восточной экспозиций;? - талики. Температура пород от +0,1 до +2,0°С; 10 - местоположение ающади исследования; 11 - положение мерзлотио-геотермического профиля.

Лено-Алданском плато деградирующие мерзлые толщи характеризуются мощностью от 100 до 250 м.

3. Значения фонового теплового потока в пределах Алданской антсклизы, вследствие ее тектонической активности в мезозое, выше, нежели на стабильных древних щитах типа Анабарского. В пределах рассматриваемой территории величина^ изменяется от 31 - в областях выхода пород архся и протерозоя до 48 мВт/м^ па участках, сложенных интрузиями мезозоя и в мезо-кайиозойскнх впадинах.

Расчитаны температуры пород на глубине 2000 м для всех структур региона. Эти значения изменяются в диапазоне от 13 до 32°С. Наиболее низкие температуры 13-14°С отмечаются соответственно в хр. Удокан и в центральной части Лсно-Алданского плато, а наиболее высокие - 32°С - в мезозойской впадине в зоне контакта хребта Кодар и Чарской депрессии. Эти различия находят отражение в морфологии и характере распространения ММП.

4. Увеличение мощности ММП под водоразделами и ее сокращение под долинами связано с перераспределением внутриземного теплового потока, величина которого отличается на глубине 300 м от поверхности на 30-40 % и зависит от глубины расчлененности рельефа.

5. В пределах Лспо-Алданского гшато по характеру распространения и мощности ММП выделяются три области, отличающиеся структурой теплового баланса, составом и тсплофнзичсскими свойствами пород, степенью и масштабами развития карстовых процессов, а также микроклиматическими особенностями, формирующимися иод воздействием циркуляции воздушных масс и нрсдгор1>е.

6. Переходная зона от Лсно-Алдапского плато к Олскмо-Чарскому плоскогорью характеризуется прерывистым распространением ММП и мощностью от первых метров до 60 м.

7. На Олскмо-Чарском плоскогорье гсоморфоло-гичсский фактор является основным в формировании температурного поля пород. Он определяет условия снсгопсрепоса и инсоляции, под воздействием которых формируется мерзлотная обстановка территории. Для Олскмо-Чарского плоскогорья характерно наличие таликов на склонах южной и восточной экспозиции в долинах ручьев и межгорпых распадках, а также на плоских водоразделах в пределах абс. высот 900-1250 м. Наряду с этим мощные (до 500 м)

толщи ММП отмечаются ira водоразделах, близ крутых -склонов северной и западной экспозиций.

8. В Становом naropi>c ММП имеют сплошной характер распространения и прерываются лишь в долинах рек и ручьев, где происходит взаимосвязь поверхностных и подземных вод, а также под крупными озерами.

Максимальная измеренная ( 616 м) мощность мерзлоты и наиболее низкая (до -8°С) температура отмечены в хр. Удокан на водоразделе с высотой 1900м. На вершинах с абс. отметками 2500 м мощность мерзлоты, по расчетам автора, может достигать 850-900 м, а ТСр может составлять -11°С.

Инверсия температуры пород в нижней и средней частях склонов наблюдается до высоты 200-300 м над дном долины. Явление это обусловлено комплексом факторов: инверсией температуры воздуха, избыточным увлажнением нижней части склонов, их затененностью, различной крутизной и т.д. Па конкретных участках перечисленные факторы действуют в различных сочетаниях.

9. В пределах рассматриваемой территории мощность мерзлой толщи увеличивается с севера на юг. Это является следствием повышения высоты дневной поверхности в указанном направлении. Высотная геокриологическая поясность уверенно прослеживается выше абс. отметок 1300 м. Ниже этих высот мерзлые породы развиты на участках с благоприятными микроклиматическими и гсолого-гсоморфологнчсскнмн условиями. В пределах территории четко выделяются гипсометрические уровни: 200-600 м и 1300 и более метров, где ММП носят сплошной характер распространения; 600-1300, где ММП характеризуются прерывистым распространением.

СП1ICOK РАБОТ, ОПУБЛ ИКОВА1ШЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Геотермические условия Чаро-Токкинского междуречья // Тематические и региональные исследования мерзлых толщ северной Евразии. - Якутск: ПМЗ СО АН СССР, 1981. - С. 65-74. (Соавторы И.ВДорофсев, Б.В.Володько, М.С.Саржин).

2. Мощность мерзлых пород и геотермические параметры Тарыннахского железорудного месторождения // Проблемы

геокриологии Забайкалья. - Тезисы докл. к предстоящей копе}). -Чита, 1981. - С. 21-21 (Соавторы В.Т.Балобасв, Б.В.Володько).

З.Факторы определяющие формирование мерзлых пород в переходной зоне Лепо-Алданского плато и Олекмо-Чарского плоскогорья // Проблемы геокриологии Забайкалья. - Тезисы докл. к предстоящей конференции. - Чита, 1984. - С. 50.

. 4. Температурное поле горных пород переходной зоны Лспо-Алдапского плато и Олекмо-Чарского плоскогорья // Региональные и инженерные геокриологические исследования. - Якутск: ИМЗ СО АН СССР, 1985. - С. 117-126.

5. Вопросы картографирования мерзлых толщ во впадинах в зоне БАМа // Вопросы геокриологического картирования. Якутск: ИМЗ СО АН СССР, 1986. - С. 113-121. (Соавтор В.В.Ап).

6. Элсктрозондирования методом переходных процессов при решении инжснсрио-гсологичсских и гидрогеологических задач в кришштозонс // Использование новых геофизических методов для решения инжснсрио-гсологичсских и гидрогеологических задач. -Тезисы докл. 10-го Всесоюзн. научпо-техн. семинара. Москва: ВСЕГННГЕО, 1989. - С. 198-199.(Соавторы ЮЛ.Ним, В.В.Стогннй).

7. Мсрзлотно-гсотермичсские условия Ансатского каменноугольного месторождения // Гсогсрмия и ее применение в региональных и поисково-разведочных исследованиях. - Тезисы докл. региональной конф. - Свердловск: УрО АН СССР, 1989.- С. 54.

8. Импульсное индукционное зондирование при изучении геокриологических условий Ансатского угольного месторождении // Комплексные мсрзлотио-гсокриологичсскис исследования. Якутск: ИМЗ СО АН СССР, 1989. - с.126-135. ( Соавторы Ю.А.Ним,

A.ВЛасыган, В.Ф.Крохалсв).

. 9. Особенности формирования иодрусловых таликов в южной части хребта Кодар ( на примере месторождения Апсат) // Формирование подземных вод криолитозоны. - Якутск: ИМЗ СО РАН, 1992. - С. 75-79.

10. Мсрзлотио-геотермичсские условия южной части хребта Канарский (на примере месторождения Катугино) // Геология и геофизика. -1994. - N4. - С. 86-90.

11. Мощность миоголстнсмсрзлых пород и тепловой поток западной части Алданской антеклизы //Радиогенное тепловыделение раннсдоксмбрийских кристаллических комплексов в связи с геотермией мерзлой зоны. - (В печати, соавтор

B.Т.Балобасв)

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Железняк, М. Н.

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ.

1.1. Местоположение.

1.2. Орография, геология и гидрогеология.

2.2.1. Лено-Алданское плато.1?

2.2.2. Олекмо-Чарское плоскогорье.

2.2.3. Становое нагорье.

1.3. Климат.

Глава 2. ГЕОКРИОЛОГИЧЕСКАЯ ИЗУЧЕННОСТЬ ТЕРРИТОРИИ.

Глава 3. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИИ.

3.1. Методы определения температуры и мощности многолетнемерзлых пород."..

3.2. Методы определения внутриземного теплового потока.

Глава 4. ОБЩИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРНОГО ПОЛЯ В ГОРНЫХ РАЙОНАХ.

4.1. Природные факторы формирувщие температуру пород на подомве слоя годовых теплооборотов.

4.2. Формирование мощности мерзлой толщи.

Глава 5. ТЕМПЕРАТУРНОЕ ПОЛЕ И ОСОБЕННОСТИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ МНОГОЛЕТНЕМЕРЗЛЫХ ПОРОД.

5.1. Лено-Алданское плато.

5.2. Олекмо-Чарское плоскогорье.

5.3. Становое нагорье.

Глава б. ОСОБЕННОСТИ И ЗАКОНОМЕРНОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ

КРИ0ЛИТ030НМ

6.1. Высотная поясность и миротная зональность.

6.2. Тепловой поток и температурное поле горных пород глубоких горизонтов.

6.3. Карта распространения и мощности многолетне-мерзлых пород.

Введение Диссертация по геологии, на тему "Геотермические условия формирования и существования криолитозоны западной части Алданской антеклизы"

Актуальность работы. С начала 1970 - х годов, в связи со строительством БАМа началось освоение, поиск и интенсивная разведка полезных ископаемых на территориях, прилегающих к железнодорожной магистрали. Были начаты разные стадии разведки: железных руд (Тарыннах, Сулумат), каменного угля (Апсат), меди(Ндокан, Чаруода, Чина), редких металов (Кату-гино), титано-магнетитовых руд (Чина), полудрагоценных камней (Мурун), апатитов (Укдуска), поисков нефти и газа (Бор-донская ,Курдарарская, Южно-Березовская), кроме того найдено множество различных рудопроявлений.

В настоящее время по Байкало-Амурской железодорожной магистрали осуществляются грузоперевозки, и в связи с этим преспективность развития этого региона возрастает.

Разведанные месторождения полезных ископаемых сосредоточены в толще многолетнемерзлых пород (ММП) и глубже. В результате этого изучение особенностей распространения мерзлоты и её параметров становится необходимостью. Незнание геокриологических особенностей территории, даже на стадиях разведки, несет значительные трудности и, как следствие, огромные материальные затраты, связанные с прокладкой дорог, проходкой и эксплуатацией штолен, оборудованием обсадными колоннами бурящихся скважин.

Несмотря на наличие публикаций и картографических изображений геокриологической обстановки рассматриваемой территории, общая изученность её остается неудовлетворительной, т.к. определение мощности ММП производится в основном косвенными методами, а температурные измерения в верхних горизонтах земной коры сосредоточены на отдельных локализованных участках. Оценка изменчивости геокриологических условий в горных областях и предгориях проводилась и проводится до настоящего времени по общим законам высотной поясности и жи-ротной зональности, хотя для каждого региона существуют специфичные климатические и геолого-геоморфологические особенности, которые формируют криолитозону горных областей и предгорий. Именно, исходя из этого, основное внимание в работе уделяется выявлению геокриологических особенностей.

Расмирение-народохозяйственной деятельности сопровождается повышением уровня техногенного воздействия на природную среду и в первую очередь это относится к такому важному компоненту, как сезонно и многолетнемерзлые породы (СИП и ММП). Процесс освоения территории, по ряду причин, влечет за собой активизацию криогенных процессов, что в конечном итоге приводит к усложнению и удорожанию строительства. В целях предотвращения или снижения негативных последствий необходимо иметь представление о современной геокриологической обстановке и её динамике после техногенного воздействия.

Предыдущие исследователи, анализируя климатические данные, используя отмеченные особенности распространения крио-литозоны для других горных областей, составляли геокриологические карты, отображающие субъективное представление на криолитозону рассматриваемой области. Ранее принималось, как доказанное только односторонняя зависимость: увеличение мощности мерзлых пород с понижением температуры. Однако анализ фактического материала / Балобаев, 1966,1978; Левченко, 1988/ показывает, что наибольмие мощности мерзлых пород обычно приурочены к зонам наименьшего внутриземного теплового потока, где горные породы представлены высокотеплопроводным материалом, а не к областям с минимальными температурани поверхности. Поскольку тепловой поток азонален, то азональной является в значительной степени и мощность мерзлых пород. В связи с этим встала необходимость по-новому подойти к изучению криолитозоны исследуемой территории и проанализировать современное состояние и параметры криолитозоны, опираясь на взаимосвязь температуры поверхности и внутриземно-го теплового потока.

Проведенные геотермические исследования, новизна подхода к изучению криолитозоны, сложной по своей орографии и геолого-тектоническому строению области, преспективность освоения территории, в связи с богатыми природными ресурсами и наличием существующей железнодорожной магистрали, обуславливает актуальность данной работы.

Цель и задачи работы. Основной целью работы являлось изучение температурного поля, и выявление с его помощью особенностей и закономерностей распространения многолетнемерз-лых пород в западной части Алданской антеклизы. Поставленная цель потребовала реиения следующих задач:

- проведение геотермических исследований в глубоких скважинах с целью получения параметров мерзлой толщи и характеристик подмер^лотных горизонтов.

- определение величины и характеристики внутриземного теплового потока:

- систематизации и обобщения имеющегося фактического материала:

- характеристики температурного поля земной коры до глубины 2 ООО м:

- изучения пространственного распространения ММП и построения мерзлотно-геотермических разрезов и карты мощности ММП западной части Алданской антеклизы.

Методика исследований и фактический материал. При решении поставленных задач нами использовался комплекс общепринятых методов, применяемых в региональной геокриологии /Полевые геокриологические исследования, 1961; Методика., 1979 и др./ и геотермии /Дучков, Соколова 1974; Череменский, 1977 и др./.

Исследования проводились традиционными методами. Содержание и методические приемы геокриологических исследований на ключевых участках определялись наличием горных выработок.

Геотермический метод являлся основным, который включал в себя как разовые, так и режимные наблюдения. При построении температурных полей и расчете температуры пород глубоких горизонтов нами использовались теплофизические свойства пород, определяемые в лаборатории геотермии непосредственно для данного участка.

Геоморфологический метод применялся при выявлении взаимосвязи мерзлотной обстановки с ландшафтными условиями, что позволило проанализировать геотермические данные с позиций геолого-геоморфологического строения каждого конкретного участка.

Для выявления таликов и их параметров в долинах и межгорных распадках нами использовался геофизический метод (ЗМПП), методика и особенности интерпритации которого изложены в работах Ю.ft.Нима / 1985, 1989/.

При составлении карты распространения и мощности ММП применялся метод ключевых участков, в основу которого заложен принцип геолого-географического подобия и распространения закономерностей геокриологической дифференциации.

При построении мерзлотно-геотермических разрезов за верхнее граничное условие принималась температура пород на

- 8 i подожве слоя годовых теплооборотов, за нижнее - внутризем-ный тепловой поток, теплофизические свойства разреза являлись свойствами среды.

В основу написания работы положены материалы многолетних региональных исследований автора на территории Алданской антеклизы с различным геолого-геоморфологическим строением. На ключевых участках (разведочных площадях) автором, в составе Южно-Якутского полевого отряда, начальником которого он являлся, и в качестве ответственного исполнителя по хоз. договорам 10/82; 23/83; 6/86;16/88; 17/88; 01/90 было проведено детальное изучение ММП.

Кроме результатов указанных исследований привлечены и проанализированы материалы из литературных и фондовых источ-ников. В общей сложности по региону обобщены данные по 910 выработкам. Непосредственно автором проведены замеры темпе ■ ратур горных пород в 880 скважинах глубиной от 20 до 1500 м, в том числе в 450 скважинах глубиной более 150 м.

Приведенные в работе рисунки, таблицы в большинстве своем составлены диссертантом. В тех случаях, когда использованы данные других авторов, указана их принадлежность со Ссылкой на первоисточники.

Научная новизна. В основу написания работы положен современный подход к изучению криолитозоны, основанный на анализе региональных характеристик температуры пород, их те-плофизических свойств, внутриземного теплового потока и примененный к ранее слабоизученному региону.

Автором впервые получен фактический материал по температурному полю глубоких горизонтов ( до 1500 м) литосферы для рассматриваемой территории. Выполнены температурные измерения во всей толще многолетнемерзлых пород и в подмерз-1 лотных горизонтах на территории предгорий и высокогорий.

На основании фактического материала, полученного непос- " редственно прямым методом определения мерзлой толщи - геотермией, в работе показана тенденция изменения мощности НМП с севера на пг от предгорий до высокогорий.

Этот фактический материал систематизирован по геолого-геоморфологическому принципу, обобщен и проанализирован с геокриологической точки зрения, что дало возможность выявить новые особенности распространения НМП в исследуемом регионе.

Получена корреляционная зависимость мощности многолет-немерзлых пород от абсолютной высоты местности, для территории в целом, отдельных площадей и для идентичных элементов рельефа.

Выявлено наличие инверсии температуры пород в высокогорье, отмечающееся до превышений 300 м над долиной. Для некоторых площадей получены её количественные оценки.

Составлены мерзлотно-геотермические разрезы для отдельных площадей и территории в целом. Построение их производилось на ЭВМ в двухмерном поле, по параметрам, определенным непосредственно для исследуемой территории. То есть, оно представляется как объективно существующее поле при определенных граничных условиях и в соответствии с теорией теплофизики .

В работе впервые представлена схематическая карта тепловых потоков Алданской антеклизы масштаба 1 : 5 ООО ООО. Показано влияние внутриземного теплового потока и его пространственного перераспределения под воздействием тепловой неоднородности поверхности рельефа на глубину промерзания земной коры. Дана количественная оценка перераспределения теплового потока в системе долина-склон-водораздел.

- 10

На основании геотермических и геофизических исследований, выявлены критерии формирования сквозных и надмерзлотных таликов в долинах ручьев в высокогрье.

Результаты проведенных исследований позволили выявить и картографически отобразить в масштабе 1 : 1 ООО ООО основные закономерности геокриологической дифференциации в указанном регионе и выдвинуть следующие защищаемые положения, составляющие предмет защиты диссертации:

1. Установлены закономерности изменения мощности ММП с высотой для данного региона, при этом показана высокая степень связи высоты местности с мощностью мерзлоты для идентичных элементов рельефа.

2. Внутриземный тепловой поток в пределах рассматриваемой 2 территории изменяется от 31 до 48 мВт/м , при этом минимальные его значения отмечаются на Олекмо-Чарском плоскогорье Суч.Му-рун), максимальные - в Становом нагорье С уч.йпсат. Чина), что отражено на построенной карте тепловых потоков Алданской антеклизы.

3. При различных типах температурной геокриологической высотной поясности (океанической и континентальной) существует закономерность увеличения мощности мерзлых толщ с высотой местности, что связано с перераспределением теплового потока под воздействием расчлененности рельефа, которое во многом определяет особенности положения нижней границы ММП.

4. В пределах рассматриваемой территории развиты квазистационарные мерзлые толщи в широком диапазоне мощностей от 30 до 1200 м, приуроченные к скальным массивам региона, и два типа нестационарных мерзлых толщ; 1 - деградирующие мерзлые толщи большой ( до 500 м) мощности во впадинах байкальского типа (Чарская, Верхне-Токкинская); 2 - деградируюците мерзлы толщи мощностью от 100 до 240 м карбонатных массивов Лено-Алданского плато.

Практическое значение. Материалы и результаты, соста-вивиие основу работы, получены в процессе выполнения общесоюзной комплексной научно-технической проблемы 0.50.01. В 1981-1985 гг исследования выполнялись по теме 05.01.НИ " Разработать методы составления геотермической модели, построить геотермическую карту Северной Евразии масштаба 1 : 5 000 000" (Постановление ГШ Госплана СССР и АН СССР номер 516/272/74 от 29.12.81 г). В 1986 - 1988 гг работы велись в рамках темы 02.01.Н22 "Разработать геолого-геофизическую модель кондуктивного и конвективного выноса глубинного тепла в зонах региональных и локальных аномалий геотермического поля литосферы" (Постановление ГКНТ и АН СССР номер 537/137 от 10.11.85 г). Все материалы по этим работам после обобщения и сдачи головной организации считались внедренными.

С 1991 года работа проводится по Государственной научно-технической программе России "Глобальное изменение природной среды и климата". Направление 1 " Глобальное изменение природной среды". Проблема 1.1 "Геодинамика и эволюция глубинных процессов, как основа прогноза глобальных изменений" . Проект 1.1.26 " Геотермическое поле, климат и криоли-тозона".

Положение ключевых участков в пределах территорий с йреспективными месторошдениями полезных ископаемых определяет интерес к исследованиям геологоразведочных организаций. Результаты диссертационной работы были внедрены в Забайкальской геофизической экспедиции ПГ0 "Читагелогия" при подсчете запасов каменного угля по Апсатскому месторождению. В Удоканской геологоразведочной экспедиции ПГ0 "Читагеология" при подготовке материалов в ГКЗ по сдаче детальной и предварительной стадий разведки следующих месторождений полезных ископаемых: Вжно-Сулуматского (железорудного); Апсатского (каменноугольного); Катугинскогп (редких металлов); Чинейс-кого (титано-магнетитового). В Чаро-Токкинской экспедиции ПГО "Якутскгеология" при подготовке материалов в ГКЗ по сдаче детальной стадии разведки Тарыннахского железорудного месторождения и предварительной стадии разведки месторождения апатитов Нкдуска.

Работы были внедрены в гидрогеологических партиях Чаро-Токкинской и Здоканской экспедициях при подготовке мате-риалов по гидрогеологической съемке масжтаба 1 : 200 ООО.

Кроме того, материалы геокриологических исследований могут быть полезны для изыскателей, проектировщиков и строителей, работающих в данном регионе.

Публикации и апробация работы. Основные положения диссертации частично нашли свое отражение в 14 публикациях, в том числе 11 по теме диссертации и доложены: на Региональной конференции "Природа и хозяйство Сибири" (Якутск, 1977); HI конференции молодых ученых и специалистов, (Якутск, 1986); Региональных конференциях "Геокриологические проблемы Забайкалья" (Чита,1981; 1984); HI - ой Конференции молодых ученых и специалистов (Якутск, 1986); Конференции "Геотермия и её применение в региональных и поисково-разведочных исследованиях" (Свердловск,1989); 10 - ом Всесоюзном научно-техническом семинаре "Использование новых геофизических методов для решения инженерно-геологических и гидрогеологических задач" (Москва,1989); на расширенном заседании научного совета по криологии Земли (Пущино,1992).

Личный вклад автора. В диссертации изложены результаты исследований с 1978 по 1993 годы на территории западной части Алданской антеклизы, полученные непосредственно автором, который являлся на протяжении всех зтих лет бессменным начальником полевого отряда.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав,заключения, списка использованной литературы и приложений. Общий объем рукописи составляет 237 страниц, в том числе: текста - 143, иллюстраций - 69, таблиц 8, список использованной литературы - 180 наименований, приложения -3.

Заключение Диссертация по теме "Инженерная геология, мерзлотоведение и грунтоведение", Железняк, М. Н.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведенные мерзлотно-геотермические исследования с обобщением и систематизацией имеющихся и новых материалов позволили охарактеризовать температурное поле горных пород и выявить специфические региональные особенности криолитозоны западной части Алданской антеклизы и сделать следующие выводы:

1, Геотермические условия Западной части Алданской антеклизы в значительной степени определяются геоморфологическими особенностями территории. Наблюдается тенденция увеличения мощности квазистационарных ММП с высотой для идентичных орографических поверхностей. Выведены корреляционные зависимости мощности ММП от абс,высоты в пределах водоразделов для отдельных областей и территории в целом.

2. Нестационарные мерзлые толщи развиты во впадинах байкальского тина и закарстованных карбонатных массивах в центральной части Лено Алданского плато, Мерзлые толщи впадин байкальского типа (Чарская, Верхне-Токкинская) имеют аномально большие мощности и деградационный характер современного развития. В Чарской впадине мощность многолетнемерзлых пород варьирует от 200 до 475 м, а в Верхне-Токкинской от 150 до 250 м. На Лено-Алданском плато деградирующие мерзлые толщи характеризуются мощностью от 100 до 250 м,

--Зт^Значения фонового теплового потока в пределах Алданской антеклизы, вследствие ее тектонической активности в мезозое, выше, -нежели на стабильных древних щитах типа Анабарского, В пределах рассматриваемой территории величина q изменяется от 31 - в областях выхода пород архея и протерозоя до 48 мВт/м на участках, сложенных интрузиями мезозоя и в мезо-кайнозойс-ких впадинах»

Расчитаны температуры пород на глубине 2000 м для всех структур региона. Эти значения изменяются в диапазоне от 13 до о о

32 С. Наиболее низкие температуры 13 -14 С отмечаются соответственно в хр. Удокан и в центральной части Лено-Алданского плато, а наиболее высокие - 32 °С - в мезозойской впадине в зоне контакта хребта Кодар и Чарской депрессии. I

Эти различия находят отражение в морфологии и характере распространения ММП.

4, Увеличение мощности ММП под водоразделами и ее сокращение под долинами связано с перераспределением внутриземного теплового потока, величина которого отличается на глубине 300 м от поверхности на 30-40 У. и зависит от глубины расчлененности рельефа.

5. В пределах Лено-Алданского плато по характеру распространения и мощности ММП выделяются три области, отличающиеся структурой теплового баланса, составом и теплофизическими свойствами пород, степенью и масштабами развития карстовых процессов, а также микроклиматическими особенностями, формирующимися под воздействием циркуляции воздушных масс в предгорье. В существующей геокриологической обстановке прослеживается тенденция повышения мощности мерзлоты и температуры пород с ростом абсолютных отметок. На водоразделах с высотами 520 - 600 м мощность мерзлых пород достигает 240 м, а температура пород -0,3 - -1,0 °С. В долинах температура пород варьирует от -1,2 до -1,9 °С, а мощность мерзлоты от 20 до 150 м и определяется уровнем залегания подземных вод. На во

- сю/ . доразделах глубокому охлаждению пород способствуют карстовые процессы, в силу этого мощность толщи с отрицательной температурой на этих элементах рельефа достигает вышеупомянутых » глубин.

6. Переходная зона Лено-Алданского плато и Олекмо-Чарского плоскогорья характеризуется прерывистым распространением многолетнемерзлых пород, которое определяется особенностью циркуляции воздушных масс и созданием в этой области микроклиматических условий, способствующих формированию талых пород, а также историей развития территории в четвертичное период.

7. На Олекмо -Чарском плоскогорье геоморфолог ический фактор является основным в формировании температурного поля пород. Он определяет условия снегопереноса и инсоляции, под воздействием которых формируется мерзлотная обстановка территории. Для Олекмо-Чарского плоскогорья характерно наличие таликов на склонах южной и восточной экспозиции в долинах ручьев и межгорных распадках, а также на плоских водоразделах в пределах абс. высот 900-1250 м. Наряду с этим мощные (до 500 м) толщи ММП отмечаются на водоразделах, близ крутых склонов северной и западной экспозиций. Огромную роль в формировании температурных условий горных пород играют области развития мохово-торфянного покрова на плоских водоразделах, в которых за счет высокой теплопроводности напочвенного покрова - зимой и низкой - летом, происходит понижение температуры пород и формирование мерзлоты на этих участках.

В. В Становом нагорье ММП имеют сплошной характер распространения и прерываются лишь в долинах рек и ручьев, где происходит взаимосвязь поверхностных и подземных вод, а также под крупными озерами.

Максимальная измеренная ( 616 м) мощность мерзлоты и наио более низкая (до - 8 С) температура отмечены в хр. Удокан на водоразделе с высотой 1900 м. На вершинах с абс. отметками 2 500 м мощность мерзлоты, по расчетам автора, может достигать 850-900 м, а Тер, может составлять - 11 °С.

В долинах рек и ручьев характер распространения многолетнемерзлых пород и температура имеют свои особенности, заключающиеся в увеличении мощности мерзлоты и понижении температуры пород по направлению от русла к склону, В поймах рек и крупных ручьев» как правило, существуют талики сквозного и надмерзлотного типов. Сквозные талики формируются, в большинстве случаев, в местах инфильтрации грунтовых и разгрузки подземных вод глубоких горизонтов. Наряду с этим формирование их может быть обусловлено кондуктивным теплообменом определенного параметра подруслового потока, без его взаимосвязи с водами глубоких горизонтов, Надмерзлотные та-лики формируются в межгорных распадках, на нагорных террасах, это, как правило, пойменные, реже радиационно-тепловые талики, небольшие по площади и ограниченные толщей многолетнемерзлых пород.

9. Инверсия температуры пород в нижних и средних частях склонов наблюдается до высоты 200 - 300 м над долиной. Ряд авторов это явление отмечает лишь для склонов южной и юго-восточной экспозиций в среднегорье. В высокогорье, как они считают, понижение температуры с высотой происходит повсеместно и независимо от геоморфологической позиции участка,

Нами получены данные о наличии инверсии температуры пород на склонах различной экспозиции на высотах до 1600 м, в ряде случаев получены количественные характеристики. Явление это обусловлено комплексом факторов: инверсия температуры воздуха, избыточное увлажнение нижних частей склонов, затененность склонов, различная их крутизна и т.д., которые взаимосвязаны между собой в различном сочетании,

В среднегорье на склонах северной и западной экспозиций с пологими нижними и вехрними частями склонов, минимальные температуры пород наблюдаются в середине склона, что связано с особенностями снегонакопления и его отепляющим эффектом в зимний период.

10. В пределах рассматриваемой территории мощность мерзлой толщи увеличивается с севера на юг. Это является следствием повышения высоты дневной поверхности в указанном направлении. Высотная геокриологическая поясность уверенно прослеживается выше абс. отметок 1300 м. Ниже этих высот мёрзлые породы развиты на участках с благоприятными микроклиматическими и геолого-геоморфологическими условиями. В пределах территории четко выделяются гипсометрические уровни: 200-600 м и 1300 и более метров, где ММП носят сплошной характер распространения; 600-1300, где ММП характеризуются прерывистым распространением.

11. При нарушении условий теплообмена на поверхности температурный режим горных пород изменяется, как в сторону охлаждения, так и в сторону потепления и даже деградации мерзлоты. Так в пределах Лено-Алданского плато уничтожение растительности . ведет к повышению температуры пород, а в

Олекмо-Чарском плоскогорье и Становом нагорье этот процесс приводит к уменьшению мощности и увеличению плотности снеж-» ного покрова и, как следствие, понижению температуры пород.

Библиография Диссертация по геологии, кандидата геолого-минералогических наук, Железняк, М. Н., Якутск

1. Алексеев В,Р., Фурман М.Ш. Наледи и сток. Новосибирск: Наука, 1976. - 117 с,

2. Алисов Б.П., Полтараус Б.В. Климатология. И.: Изд-во МГУ, 1962. - 227 с,

3. Алисов Б.П., Дроздов О.А., Рубинштейн Е.С. Курс климатологии. Л.: Гидрометеоиздат, 1952» - Ч. 1,П. - 488 с,

4. Ан В.В. Многолетнемерзлые породы впадин байкальского типа в зоне БАМа: Автореф. дис, канд, геогр.наук. Якутск: ИМЗ СО АН СССР, 1987. - 29 с.

5. Арсеньев Й.А. К геоморфологии Олекмо-Витимской горной страны. // Бюлл. МОИП. Геол.отд. 1937. - Н 5. - С. 38-55.

6. Архангельская В.В. Редкометальные щелочные комплексы южного края Сибирской платформы. М.: Недра, 1974. - 126 с.

7. Атрощенко П.П., Богомолов 3D.Г. , Пархомов М.Д. и др. 0 теплофизических свойствах горных пород с естественной влажностью в интервале температур 20 100 С // Докл. АН БССР. - 1976. - Т. 20, 5. - С, 452 - 453.

8. Азроклиматический атлас северного полушария. Л.: Гидрометеоиздат, 1963. - 213 с.

9. Балобаев В Л. Теоретические основы управления протаиванием и промерзанием горных пород в природных условиях: Автореф. дис. канд. геолого-минералог, наук. Якутск, 1965. - 27 с.

10. Балобаев В Л. Условия формирования температуры и мощностимноголетнемерзлых горных пород // Материалы УШ

11. Всесоюзного междуведомственного совещания по геокриологии (мерзлотоведению), Якутск; кн. изд-во, 1966, - С. 47-57,

12. Балобаев В.Т. Геотермическое поле области развития многолетнемерзлых горных пород Сибирской платформы и прилегающих территорий // Методические и экспериментальные основы геотермии, М.: Наука, 1983, - С, 79 - 84,

13. Балобаев В.Т. Геотермия мерзлой зоны литосферы севера Азии,- Новосибирск, Наука, Сиб,отделение,1991, 193 с.

14. Балобаев В Л., Володько Б.В., Девяткин В.Н, и др. Руководство по применению полупроводниковых терморезисторов для геокриологических измерений, Якутск: ЙМЗ СО АН СССР, 1985, - 48 с,

15. Балобаев В,Т., Левченко А.И, Геотермические особенности и мерзлая зона хребта Сунтар-Хаята // Геотеплофизи-ческие исследования е Сибири, Новосибирск: Наука. Сиб,отд-ние, 1978. - С. 129-142,

16. Баранов И.9. Географического распространения сезоннопромер-зающих почв и многолетнемерзлых пород. // Основы геокриологии (мерзлотоведения). Изд-во АН СССР, 1959. -С. 193 - 215,

17. Баранов И.Я. Некоторые вопросы зональных закономерностей развития многолетнемерзлых пород. // Докл. на междунар.конференции по мерзлотоведению. М., Изд-во АН СССР , 1963, с,15-23,

18. Баранов И.Я, Принципы геокриологического (мерзлотного) районирования области многолетнемерзлых пород. М.: Наука, 1965. - 150 с.

19. Гаврилова М,К, Предполагаемые изменения климата и возможная динамика вечной мерзлоты // Метеорология и гидрология,- 1984. 7. - С, 114 - 116,

20. Гаврильев Р,И. Методика определения тепловых свойств мёрзлых грунтов и горных пород // Инженерные исследования мерзлых грунтов. Новосибирск: Наука, Сиб, отд-ние, 1981,- С. 22 36.

21. Гаврильев Р,И, Метод короткого цилиндрического зонда для определения теплофизических свойств почв и горных пород // ИФ1, 1985. T.XHI, - 5, - С, 855 - 856,

22. Геология Сибирской платформы. М.: Недра, 1966. - 448 с,

23. Геологическая карта СССР (новая серия) / под ред. Г.Ю.Лаг-здиной. Л.: Аэрогеология, 1978,

24. Гидрогеология СССР. Т. XXI, Читинская область М.: Недра, 1969. - 443 с.

25. Гольдтман В,Г., Сезоненко Е.В. Температура и мощность многолетнемерзлой толщи литосферы в горных районах Северо-Востока СССР // Труды ВНИИ»- 1, Магадан, 1961, вып,22, 56 с.

26. Готовцев С.П., Дорофеев И.В, Морфология мерзлой толщи Чаро-Токкинского междуречья // Геокриологические условия зоны Байкало-Амурской магистрали. Якутск, Изд-во ИМ СО АН СССР, 1980. - С. 89-95.

27. Девяткин В,Н. Результаты определения глубинного теплового потока на территории Якутии // Региональные и тематические геокриологические исследования. Новосибирск: Наука. Сиб, отд-ние, 1975, С, 148 - 156,

28. Дорофеев Й.В., Железняк М.Н., Володько Б.В,, Саржин М.С. Геотермические условия Чаро-Токкинского междуречья // Тематические и региональные исследования мерзлых толщ Северной Евразии. Якутск, ИМ СО АН СССР, 1981. - С. 65-74,

29. Дорофеева Р.И. Результаты / изучения теплофизических свойств горных пород для целей геологического картирования // Применение геотермии в региональных и поисково-разведочных исследованиях, Свердловск: Изд-во УНЦ АН СССР, 1983. - С. 76 - 80.

30. Думитрашко Н.В, Геоморфология и палеогеография Байкальской горной области, // Труды Мн-та геогр, АН СССР , т.55 (Материалы по геоморфол. и палеогегр. СССР), 1952. Вып. 9. - 191 с.

31. Дучков А.Д., Соколова Л.С. Геотермические исследования в Сибири. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1974,- 280 с»

32. Шелезняк М.Н. Температурное поле горных пород переходной зоны Приленского плато и Олекмо-Чарского плоскогорья // Региональные инженерные и геокриологические исследования. Якутск. ИМ СО АН СССР, 1985. - С. 117-127,

33. Нелезняк М.Н. Особенности формирования подрусловых таликов в южной части хребта Кодар (на примере месторождения Апсат) // Формирование подземных вод криолитозоны. Якутск: ИМЗ СО РАН, 1992. С. 75 - 79.

34. Шелезняк М.Н, Мерзлотно-геотермические условия южной частихребта Каларский Сна примере месторождения Катугино) //

35. Геология и геофизика. 1994. - 4. - С.

36. Заболотник С.И. Многолетнемерзлые горные породы Верхне-Ка-ларской котловины // Геокриологические условия Забайкальского Севера. М.: Наука, 1966. - С. 68 - 82.

37. Калабин А.й. Вечная мерзлота и гидрогеология Северо-Востока СССР. Магадан, 1960. 470 с.

38. Караужева А.И. Климат и микроклимат района Кодар-Чара-Здо-кан. Л.: Гидрометеоиздат, 1977, - 128 с.

39. Карта ландшафты юга Восточной Сибири / Под ред. В.Б.Сочавы,-1977,

40. Каталог данных по тепловому потоку Сибири (1966 1984 гг.) / Балобаев В,Т., Володько Б,В,, Голубев В.А, и др, -Новосибирск: ЙГиГ СО АН СССР, 1985. - 82 с.

41. Катасонов Е.М. Мерзлотно-фациальное исследование многолетнемерзлых толщ и вопросы палеогеографии четвертичного периода Сибири. // Основные проблемы четвертичного периода. М; Наука, 1965, - С, 286 - 294,

42. Качурин С.П. Типы вечной мерзлоты Центрального и Восточного Забайкалья, // Труды Ин-та мерзлотоведения им.В,А,Обручева АН СССР, т.8. 1950. - С. 5 - 41.

43. Качурин С.П. Характеристика мерзлых горных пород южной части Советского Дальнего Востока // Труды второго совещания по подземным водам и инженерной геологии Восточной Сибири, Вып.iff. Иркутск, 1959. С. 117 - 130.

44. Качурин С.П. Многолетняя и сезонная мерзлота. // Якутия, -М.: Наука, 1965. С. 144 - 163,

45. Китредж Дж, Влияние леса на климат, почвы и водный режим. -М.: Иностр, лит,, 1951, 456 с.

46. Климовский Й.В., Масткевич IB,Г, Учет геокриологических особенностей впадин Северного Забайкалья при выборе трасс дорог // Региональные и тематические геокриологические исследования. Новосибирск: Наука, 1975. - С. 50 - 54.

47. Колушев Н.Р., Балобаев В.Т., Гаврильев Р.И. Теплофизические свойства многолетнемерзлых пород Мостахского месторождения газа // Строение и тепловой режим мерзлых пород. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1981. С. 66 - 70.

48. Коржуев С.С. Геоморфология долины средней Лены и прилегающих районов. М.: - Изд. АН СССР, 1959. - 320 с.

49. Корнилов Б.А. Новые данные об оледенении юго-восточной Якутии // Мат-лы совещ. по изуч. четверт. периода. 1961. - Т. I. - С, 65 - 68.

50. Крашенинников И.К. К характеристике ландшафтов Восточного Забайкалья (фито-орографический очерк). -Земледелие, 1913. Кн. 1-9.

51. Кудрявцев В.А. Температура вечномерзлой толщи в пределах СССР.- Изд-во АН СССР, 1954. -182 с.

52. Кудрявцев В.А. Географические широтные и высотные зональности годовых теплооборотов горных пород// Мерзлотные исследования. М.: Изд-во МГН, 1966. - Вып. 1Н. - С. 9 - 14.

53. Кудрявцев В.А. Влияние инфильтрации теплых летних осадков на температурный режим, сезонное промерзание и протаивание и на горные теплообороты грунтов // Мерзлотные исследования. Вып. Ш1. - Изд-во МГН, 1967. - С. 35-42

54. Кутасов Й.М. Термическая характеристика скважин в районах многолетнемерзлых пород. М.: Недра, 1376. 119 с.

55. Ладохин Н,П. О древнем оледенении Баргузинского хребта. // Мат-лы по изучении) производительных сил Бурят-Монгольской АССР, Злан-Здэ, 1954. - Вып. 1. - С, 57 - 63.

56. Ламакин В.В. К стратифиграфии четвертичных отложений и истории растительности в Байкальской впадине // Материалы по изуч. четверт. периода. 1961. T.I. - С. 92 - 98.

57. Левченко А.й, Мощность криолитозоны Якутии / Пособие по прогнозу температурного режима грунтов Якутии. -Якутск: ИМ СО АН СССР, 1988. С. 5 - И.

58. Ломоносов М.В. О слоях земных. // М.В. Ломоносов. О слоях земных и другие работы по геологии. М. - Л.: Госгеол-издат, 1949. - С, 17-105.

59. Луговой П.Н. Многолетнемерзлые породы Олекмо-Витимского междуречья //Геокриологические условия Западной Сибири, Якутии и Чукотки. М.: Наука, 1964. - С. 78-96.

60. Луговой П.Н, Особенности геокриологических условий горных стран. М.: Наука, 1970. - 135 с.

61. Лунгерсгаузен Г.Ф. 0 периодичности геологических явлений и изменений климатов прошлых геологических эпох // Проблемы планетарной геологии. М.: Госгеотехиздат, 1963, - С. 47 - 54.

62. Лыков А.В. Теорй^ теплопроводности. М.: Высш.шк,, 1967, -600 с,

63. Львов А,В. Поиски и испытания водоисточников водоснабжения на западной части Амурской железной дороги в условиях "вечной мерзлоты", Иркутск, 1916. - 881 с,

64. Любимова Е.А. Термика Земли и Луны,- М.: Наука,1968,- 279 с.

65. Любимова Е.А., Власова 0,К., Смирнова Е.В. и др. Теплофизические свойства пород Печенегского региона и глубинные температуры // Физические свойства, состав и строение верхней мантии. М.: Наука, 1974. - С. 103 - 108.

66. Любимова Е.А., Старкова Г.Н., Шушпанов А.П. Теплофизические исследования горных пород // Геотермические исследования. М.: Наука, 1964. - С. 115 - 174.

67. Максимова Л.Н. К вопросу о приближенной количественной оценке влияния растительного покрова на температурный режим грунта // Мерзлотные исследования. М.: Изд-во МГУ, 1964. - ВыпЛУ. - С. 104 - 112.

68. Максимов Е.В. Некоторые закономерности последнего оледенения Кодара в связи с проблемой четвертичных оледенений Забайкалья // Геокриологические условия Забайкальского Севера. М.: Наука, 1966,- С. 83 - 99.

69. Мандаров А.А., Скрябин П.Н. Теплопроводность грунтов севера Тюменской области и её сезонная динамика // Геотеплофи -зические исследования в Сибири. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1978. - С. 74 - 82.

70. Мельников П.И., Балобаев В.Т., Павлов А.В. Мерзлая зона литосферы: Теплофизические исследования // Вести. АН СССР. 1982. - 12. - С. 73 - 80,

71. Мельничук Н.Л, Геокриологические условия южной части Витимского плоскогорья // Геокриологические условия Забайкалья и Прибайкалья, М.: Наука, 1967. - С. 71 ~ 79.

72. Мерзлотно-гидрогеологические условия Восточной Сибири /Шепелев В.В., Толстихин О.Н., Пигузова В.М. и др. Новосибирск: Наука. Сиб, отд.-ние, 1984. - 200 с.

73. Методика мерзлотной съемки. М.: Изд-во МГУ, 1979. - 358 с.

74. Некрасов И.А.Заболотник С.И.Климовский И.В.Яасткевич Ю.Г. Многолетнемерзлые горные породы Станового нагорья и Витимского плоскогорья. М.: Наука, 1*966. - 168 с.

75. Некрасов И,А,, Климовский И.В. Вечная мерзлота зоны БАМ, -Новосибирск: Наука, 1978. 120 с.

76. Некрасов Й.А., Соловьева Л,Н. Геокриологические условия северной части Витимского плоскогорья // Геокриологические условия Забайкальского Севера. М.: Наука, 1966. -С. 187 - 199.

77. Ним D.A. Картировочные возможности МПП в криолитозоне на примере анализа переходных процессов над разрезами типа К, КН, НКН: Реф.деп.ст. // Геология и геофизика. -Новосибирск, 1985, 7. 15 с. ФН 517-85.

78. Обручев В,А. К оледенению Средне-Витимской горной страны // Геол. вестник, 1928 1929, - N 4 - 6,

79. Общее мерзлотоведение (геокриология). М.: Изд-во МГН,1978. - 464 с.

80. Общее мерзлотоведение, Новосибирск: Наука. Сиб. отд.-ние, 1974. - 290 с.

81. Орлова Л,М. Краткая характеристика мерзлой зоны территории Читинской области // Материалы по мерзлотоведению Сибири и Дальнего Востока. Иркутск-М., 1964. С. 3 - 13.

82. Павлов А.В. Теплофизика ландшафтов, Новосибирск: Наука, Сиб, отд.-ние, 1979, - 237 с.

83. Петров А.Ф. Геология западной части Алданского щита в бассейнах рек Чары и Токко, // Геология и петрология докембрия Алданского щита. М.: Наука, 1966. С. 110 -135.

84. Петровский Г.Д. Угленосность территории БАМа и сопредельных районов. // Особенности геологического строения и полезные ископаемые территории прилегающей к трассе БАМ.- Л, 1978, С, 35 42.

85. Пиннекер Е.В. Некоторые особенности развития многолетнемерзлых пород на Ленских приисках. // Геология и геофизика.- 1962. 8. - С, 76 - 85,

86. Пиннекер Е.В,, Писарский Б.И. Подземные воды зоны Байкало Амурской магистрали. Новосибирск: Наука, 1977. - 86с. Полевые геокриологические (мерзлотные) исследования. Методическое руководство, - М.: Йзд-во АН СССР, 1961,- 421 с.

87. Пономарев В.М. Подземные воды территории с мощной толщеймноголетнемерзлых горных пород. М.: Изд-во АН СССР, i960. - 200 с,

88. Преображенский B.C. Кодарский ледниковый район. // Гляциология, (IX раздел программы НМГ), Изд-во АН СССР, 1960, - Вып.4.- 74 с.

89. Природные условия освоения Севера Читинской области. М.: Изд-во АН СССР, 1962. - 127 с.

90. Проскуряков Б.В. Указания по подготовке грунта к разработке в зимних условиях. М.: Бюро техн. помощи ин-та Госсельстрой, 1956, - 18 с,

91. Раунер Й.Л. Тепловой баланс растительного покрова. Л,: Гидрометеоиздат, 1972. - 210 с.

92. Редозубов Д.В, Закономерности температурного поля вечной мерзлоты на Воркуте, // Труды Института мерзлотоведения им. В.А.Обручева, Т.1. М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1946,- С. 137-164,

93. Руднев Н.И. Радиационный баланс леса. М.: Наука, 1977.125 с.

94. Салоп Л.И. Докембрий СССР. Байкальская горная область. // Геологическое строение СССР. Госгеолтехиздат, 1958. -С,

95. Салоп Л,И, Геология Байкальской горной области, М.: Недра, 1964, - Т. 1. - 515 с.

96. Салоп Л.И. Геология Байкальской горной области. Н.: Недра, 1967. - Т. 2. - 653с.

97. Сергеев В.М. Исследования по линии Забайкальского участка Сибирской железной дороги для выяснения условий водоснабжения будущих станций /V Геол. исслед. Сиб. ж,д., 1897, Вып. 4. - С. 58 - 75.

98. Скляревская А.Н. Многолетнемерзлые породы Чарской котловины

99. Природные условия и ресурсы Забайкальского участка зоны БАМ. Л,: Изд-во Географ, общ-во СССР, 1978. - С. 86 - 72.

100. Смыслов А.А., Моисеенко У,И., Чадович Т.З. Тепловой режим и радиоактивность Земли, Л.: Недра. Ленингр. отд-ние, 1979. - 191 с.

101. Солоненко Б,П. Очерки по инженерной геологии Восточной Сибири. Иркутск, 1960. - 88 с.

102. Справочник (кадастр) физических свойств горных пород. М.: Недра, 1974. - 184 с.

103. Справочник по климату. Л.: Гидрометеоиздат,1966. - Выи.23» - Ч.П. - 317 с,

104. Сумгин М.И. Вечная мерзлота почвы в пределах СССР. Владивосток, 1927, - 372 с,

105. Сумгин М.И. Вечная мерзлота почвы в пределах СССР. Изд. 2-е. М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1937,- 372 с.

106. Сухарев Г.М., Власова С.И,, Тарануха Ю.К, Теплофизические свойства горных пород и величины тепловых потоков некоторых районов Большого Кавказа и Предкавказья // Докл. АН СССР. 1966. - Т. 171, 4. - С. 851 - 853.

107. Тектоническая карта Якутской АССР и сопредельных территорий /под ред. К.Б.Мокшанцева с объяснительной запиской. -1973. 163 с.

108. Тепловое поле недр Сибири. / Дучков А.В., Соколова С.В., Балобаев В,Т. и др. Новосибирск: Наука. Сиб. отд.-ние, 1987. - 195 с.

109. Тепловой режим недр СССР. М.: Наука, 1970. - 227 с.

110. Теплообмен и теплофизические свойства веществ. Киев; Наук» думка, 1984. - 152 с.

111. Теплофизические свойства горных пород / Бабаев В.В., Будымка

112. Флинт Р. Ледники и палеогеграфия плейстоцена / Пер.с англ.- М.: Изд-во Ин. лит., 1963. 576 с.

113. Флоренсов Н.А. Геоморфология и новейшая тектоника Забайкалья //Изв. АН СССР. Серия геол., 1948. 2. - С. 3 - 16.

114. Фовинкель Е., Орвиг С. Климат Арктического бассейна // Климат полярных районов, Л.: Гидрометеоиздат, 1973, -С. 170 - 317.

115. Фролов И.А. Верхнеудинский район Забайкальской области. // Предварительный отчет об организации и исполнении работ по исследованию почв Азиатской России в 1913 г.- СПб., 1914. 305 с.

116. Хргиан А.Х. 0 температуре и происхождении вечной мерзлоты.

117. Метеорология и гидрология, 1936, 3. С. 69-72. Хргиан А.Х. Температура почвы и климат. // Метеорологияи гидрология. 1937. 7, - С. 18-28. Хргиан А.Х. Физика атмосферы. - Изд.2-е. М.: Физматгиз, 1958. -476 с.

118. Хромов С.П., Мамонтова Л.И. Метеорологический словарь. Л.: Гидрометеоиздат, 1974. 568 с.

119. Цибульский В.Р. Автоматизация геокриологических исследований. Новосибирск: Наука, 1985. - 146 с. Череменский Г.А. Прикладная геотермия. - Л.: Недра, 1977.175 с.

120. Чернявская К.А. Особенности распространения наледей в центральной части Олекмо-Витимской горной страны // П Международная конференция по мерзлотоведению. Якутск: Якутское кн. изд-во, 1973. - Вып. 5. - С, 74 - 81.

121. Чигаров В.П. О следах древнего оледенения на гольце Сохоидо в Борцовском хребте // Бюлл. МОИП. Отд. геологич., 1959. Т. 34. - Вып. 3. - С. 88 - 101.

122. Чижов А.Б. Роль конвективного теплопереноса инфильтрующимися атмосферными осадками в формировании мерзлотно-гидро -геологических условий // Мерзлотные исследования. Вып. У. Изд-во МГН, 1966. С. 35-41.

123. Масткевич Ю.Г. Многолетнемерзлые породы высокогорной части хребта Удокан и условия их формирования, // Геокриоло гические условия Забайкальского Севера, М.: Наука, 1966. - С. 24-43.

124. Масткевич Ю.Г. 0 формировании современного температурного поля горных пород высркогорной части Станового нагорья. // Геокриологические условия Забайкальского Севера. -М.: Наука, 1966. С. 44-49.

125. Шендер Н.И. Рекомендации по прогнозу температурного режима грунтов. Якутск: ИМЗ СО АН СССР, 1986. - 57 с.

126. Мефтель И,Т. Терморезисторы. М.: Наука, 1973. - 415 с.

127. Швецов П.Ф. Подземные воды Верхояно-Колымской складчатой области и особенности их проявления, связанные с низкотемпературной вечной мерзлотой. Изд-во АН СССР, 1951. - 280 с.

128. Швецов П.Ф. Геокриологичекие условия Верхояно-Колымской горно-низменной страны. // Многолетнемерзлые породы и сопутствующие им явления на территории Якутской АССР.- М.: йзд-во АН СССР. 1962, С. 4 - 37.

129. Иполянская Н.А. Связь температуры и вечной мерзлоты с теплообменом между поверхностью почвы и атмосферой в Забайкалье // Вопросы географического мерзлотоведения и перегляциальной морфологии. М.: Изд-во МГУ, 1962, С. 5—2 2. .

130. Иполянская Н.А. Вечная мерзлота Забайкалья. М.: Наука, 1978. 132 с.

131. Щербакова Е,9. Восточная Сибирь // Климат СССР. Л.: Гидрометеоиздат, 1961. - 300 с.

132. Якутия, М.: Наука, - 466 с.

133. Birch F., Klark Н. The therial conductivity of rocks and its dependence upon teiperature and coaposition // Aier, 3. Sci.-1940,-U.239, N8.-P. 529-558,

134. Bullen K.E, Phisical properties of the Earth's core // Ann.Qeophys.-1955.-H 11.-P.53-64.

135. Hurtig E. Zuffl Probiei der Anisotropi, Petrophysikalischer Pereieter in Geologischen Korpern // Geophysik and Geo-logie.-1967.-U.12.-P.3-36.

136. Haugen R.K., Outcalt S.I., Harle J.C. Relatiouchips between estiiated lean annual air and permafrost temperatures in north-central Alaska. Penafrost Fourth International Confirence. Proceedings Fairbanks, Alaska, 1983, P. 462-467.

137. Jeffreys H. The Earth. Cambridge Univ. Press. - 1959. -420 p. 4,5,6.- C. 59-95, 211-236,337-368.

138. Kasahara A., Washington W.M. General circulation experiientswith a six-level NCAR Model, including troposheric circulation // Proceedings of the Survey Conference. -Caabridge, Massachusetts, 1972. P. 194 - 216.- si с

139. Mintz Y. Uery long-term global integration of the primitive equations of atmospheric motion // WMO Techn, Note. -1965, 66, - P, 141 - 155.1. J Ч А <J u