Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Реконструкция криолитозоны с применением микроморфологических признаков криогенеза в отложениях позднего кайнозоя

ВАК РФ 25.00.36, Геоэкология

Автореферат диссертации по теме "Реконструкция криолитозоны с применением микроморфологических признаков криогенеза в отложениях позднего кайнозоя"

На правах рукописи

Слагода Елена Адольфовна

РЕКОНСТРУКЦИЯ КРИОЛИТОЗОНЫ С ПРИМЕНЕНИЕМ МИКРОМОРФОЛОГИЧЕСКИХ ПРИЗНАКОВ КРИОГЕНЕЗА В ОТЛОЖЕНИЯХ ПОЗДНЕГО КАЙНОЗОЯ.

25.00.36 - геоэкология

АВТОРЕФЕРАТ

Диссертации на соискание ученой степени доктора геолого-минералогических наук

Тюмень - 2005

Работа выполнена в Институте криосферы Земли Сибирского отделения Российской Академии наук.

Официальные оппоненты:

Доктор геолого-минералогических наук, профессор Н.Н.Романовский (Геологический факультет МГУ). •

Доктор биологических наук С. В. Губин (Институт биологических и физико-химических проблем почвоведения РАН).

Доктор геолого-минералогических наук Д. С. Дроздов (Институт криосферы Земли СО РАН).

Ведущая организация: Кафедра криолитологии и гляциологии Географического факультета МГУ, Москва.

Защита состоится 1 ноября 2005 г. в Ю00 на заседании диссертационного совета ДМ 003.042.01 при Институте криосферы Земли СО РАН по адресу: г.Тюмень, ул.Малыгина, 86. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института криосферы Земли СО РАН по адресу: г.Тюмень, ул. Таймырская, 74.

Автореферат разослан 30 сентября 2005 г.

Отзывы на автореферат, заверенные печатью учреждения, просьба направлять по адресу: 625000, Тюмень, а/я 1230, e-mail: sciensec@ikz.ru.

Председатель диссертационного совета

ДМ 003.042.01, академик РАН

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность. Одной из задач геоэкологии является изучение и исторические реконструкции изменений природной среды, а в области криологии — реконструкции изменения строения и мощности криолитозоны в позднем кайнозое, воздействий криогенных процессов участвовавших в формировании физико-географических обстановок, ландшафтов, почв и отложений Сибири на протяжении последних 2,5 - 3 млн. лет.

Реконструкция криогенных событий прошлого осложняется тем, что криоиндикаторы — прямые признаки процессов промерзания и протаивания толщ, доступны непосредственному изучению и, в основном, в крупных обнажениях, подверженных воздействию современных криогенных процессов. Как криоиндикаторы используют ледяные жилы и/или псевдоморфозы совместно с полигональным рельефом, синкриогенный, эпикриогенный типы строения толщ и погребенные льды, криогенные и посткриогенные текстуры пород и отложений. В погребенных мерзлых и талых толщах непосредственному наблюдению доступен только керн с фрагментами криогенных, посткриогенных или неопределенных диагенетических образований, деформаций, а интерпретация их криогенной природы в отложениях вызывает многочисленные дискуссии.

Микроморфология пород, как элемент строения разреза отложений, содержит информацию обо всей истории их формирования: о режимах седиментации, мерзлотно-фациальных условиях, ландшафтных обстановках накопления осадков и их изменениях, о результатах воздействия почвенных, криогенных, диагенетических преобразований толщ, т.е. не только о современном состоянии толщ, но и геокриологической истории. Изучение взаимосвязей особенностей пород в шлифах и макрокриогенных образований и литогенетических характеристик разрезов толщ позволило выявить криогенные признаки микростроения отложений. Эти признаки позволяют обосновать криогенную природу фрагментов образований, видимых в керне, различить синкриогенные и эпикриогенные толщи на основе стадийного подхода к анализу разрезов палеокриогенной области.

Теоретические проблемы, рассматриваемые в работе, касаются и методов диагностики следов и методологии интерпретации структурно-текстурных

образований разного размера, обусловленных участием криогенных процессов. Методология основывается на выявлении устойчиво наблюдаемой связи между криоиндикаторами — криогенными и посткриогенными образованиями в мерзлых и талых толщах, разрезах, породах; и качественной характеристикой микроморфологии пород в шлифах. Такой подход позволяет выделить криогенные элементы микростроения и их закономерные сочетания с седиментационными, раннедиагенетическими, почвенными, диагенетическими особенностями микростроения отложений, обусловленные ведущим процессом криогенеза -цикличными фазовыми переходами вода-лед синхронными накоплению отложений, отличить от наложенных - возникших при эпикриогенезе толщ.

Предмет исследований — микростроение пород и криогенные образования сезонно-, многолетнемерзлых синкрионных и эпикриогенных толщ, талых таберальных образований и палеокриогенных толщ позднего кайнозоя на северо-востоке Сибири, изученные на опорных участках в разрезах обнажений и по керну скважин. Объектами исследований служили разрезы: четвертичных ледовых комплексов Приморской низменности в районах Быковского полуострова, острова Муостах, Приморского кряжа в" верховьях р. Хорогор; отложений склонов межгорных впадин Верхоянской складчатой системы (междуречье Яны и Адычи); олигоцен-плиоценовых и четвертичных толщ палеокриогенной области Предбайкальского и Предсаянского прогибов на юге Сибирской платформы. Методы исследований - микроморфологические исследования отложений проведены в шлифах, изготовленных из ориентированных монолитов оттаявших и талых пород в ненарушенном состоянии. Основной методический подход: диагностика древних криогенных образований базируется на сравнительно-литологических методах исследования толщ и геоисторическом подходе к анализу толщ криолитозоны и палеокриогенной области, включающих результаты фациально-генетического и мерзлотно-фациального анализа разрезов, дешифрирования аэрофотоснимков, определения гранулометричес-кого, минералого-петрографического состава пород, их возраста и др. Геоисторический подход определяет, что в осадочных толщах кайнозоя, на разных уровнях их изучения, сохраняются следы воздействия криогенных процессов и условий. Воздействие процессов криогенеза можно определить в малоразмерных фрагментах

толщ и сопоставить с криоиндикаторами (термин, предложенный Г.Ф. Грависом) изменений среды в прошлом, при условиях целостности отбора и соблюдения непрерывности анализа от криоиндикаторов крупного размера до элементов криогенного микростроения. При наличии региональных схем стратифицированных криогенных и палеокриогенных образований, отражающих смены типов, стадий промерзания и протаивания в позднем кайнозое, изменения криогенного микростроения пород по глубине в погребенных слабо литифицированных толщах позволяют определить следы максимальной глубины промерзания, синкриогенного и эпикриогенного строения толщ, диагностировать синхронное участие криогенных процессов в отложениях сформированных более 3 млн. лет назад.

Цель — выявить признаки воздействия криогенеза в микроморфологической характеристике пород различного генезиса, отображающие типы промерзания и изменения отложений в ходе деградации и аградации многолетнемерзлых толщ (ММТ).

Задачи.

1. Определить место криогенных особенностей микростроения пород остальных литологических признаков в систематике криогенных явлений. Обосновать связь криогенных микроморфологических характеристик пород с макро криогенными образованиями в обнажениях и керне, а также их диагностическое значение.

2. Разработать приемы выявления криогенных признаков в микроморфологической характеристике пород; выявить устойчивые взаимосвязи седиментационных, почвенных и криогенных элементов микростроения; оценить сохранность криогенного типа микростроения пород в шлифах из ненарушенных оттаявших монолитов; определить последовательность анализа разрезов.

3. Выявить распространенность, черты сходства и различия криогенных элементов микростроения пород в генетических разновидностях сезонно-талых, синкриогенных четвертичных толщ в различных физико-географических обстановках криолитозоны северо-востока Сибири; показать унаследованность элементов микростроения пород в талых и вторично эпигенетически промерзших таберальных образованиях.

4. Установить распространенность и сохранность криогенных микроморфологических признаков в четвертичных субаэральных отложениях

палеокриогенной области на юге Сибири и сравнить с микростроением пород таберальных комплексов криогенной области.

5. Выявить микроморфологические признаки преобразования отложений олигоцена-миоцена и плиоцена в палеокриогенной области юга Сибири, а также в погребенных толщах, не подверженных воздействию современных криогенных процессов, и реконструировать палеокриогенное строение позднекайнозойских толщ.

Защищаемые положения.

1. Элементы криогенного микростроения пород и их типичные сочетания с седиментационными, почвенными, диагенетическими особенностями отложений, обусловленные процессами криогенеза, историей промерзания и протаивания толщ диагностируют ведущий процесс - многократные фазовые переходы вода-лед. Диагностика смены типов криогенного строения толщ в вертикальном разрезе, основанная на использовании микроморфологических признаков криогенеза в породах, в комплексном стадийном анализе, применима для реконструкции геокриологической истории.

2. В микроморфологии пород установлены сочетания седиментационных, почвенно-раннедиагенетических и криогенных элементов микростроения, не разделимые по геологическому времени образования. Эти совокупности сохраняются и достоверно выявляются в шлифах, изготовленных из оттаявших монолитов мерзлых пород из обнажений, керна погребенных мерзлых и талых толщ, а также неразрывно связаны с прямыми индикаторами процессов криогенеза в толщах и образуют синкриогенный тип микростроения пород.

3. В криогенной области склоновые, пойменные, ложбинные, старичные, озерные и другие генетические разновидности четвертичных отложений синкриогенных и диакриогенных толщ обладают синкриогенным типом микростроения: устойчивым сочетанием седиментационных, почвенно-раннедиагенетических, криогенных элементов в породе. Различия синкриогенного типа микростроения связаны с дифференциацией региональных и мерзлотно-фациальных условий, физико-географических обстановок их сингенетического промерзания. Унаследованные черты микростроения пород синкриогенного типа, сохраняются в протаявших и вторично эпигенетически промерзших отложениях криогенной области, что

позволяет на основе их распределения в разрезах, детализировать историю изменения криогенного строения толщ.

4. В палеокриогенной области в талых склоновых, пойменных, флювиальных четвертичных отложениях на юге Сибирской платформы, вместе с палекриоиндикаторами - псевдоморфозами, посткриогенными текстурами широко распространены реликты унаследованного синкриогенного типа микростроения пород, аналогичные элементам микростроения пород таберальных образований криогенной области.

5. В палеокриогенной области, в слабо литифицированных породах олигоцена -миоцена, нижнего плиоцена, с посткриогенными дайки и текстурами эпикриогенных толщ, отсутствует синкриогенный тип микростроения четвертичных отложений; криогенные элементы микростроения, наложенные на седиментационные, диагенетические особенности погребенных толщ, фиксируют распределение посткриогенных текстур и максимальную глубину эпигенетического промерзания в четвертичное время. Различия типов криогенного микростроения четвертичных и нижнекайнозойских отложений в разрезах, позволяют реконструировать типы строения палеокриогенных толщ, последовательность событий связанных с сезонным промерзанием, аградацией и деградацией криогенных толщ за период до 3 млн. лет назад.

Научная новизна.

1. Впервые показано, что микроморфологические особенности пород, обусловленные разными совокупностями и интенсивностью криогенных процессов при сингенетическом промерзании, цикличном сезонном промерзании—протаивании и эпигенетическом промерзании занимают определенное место в системе криогенных явлений, диагностируя ведущий процесс фазовых переходов вода-лед различной повторяемости.

2. Впервые доказано, что реликты синкриогенного типа микростроения субаэральных четвертичных отложений унаследовано сохраняются в породах таберальных талых и вторично эпигенетически промерзших образований и сопряжены с криоиндикаторами, т.е. являются признаком накопления отложений в условиях воздействия синхронных накоплению процессов криогенеза.

3. Впервые показано, что реликты синкриогенного типа микростроения сохраняются в талых четвертичных отложениях с палекриоиндикаторами — псевдоморфозами и посткриогенными текстурами, как в зонах обнажений, так и в погребенных толщах палеокриогенной области Восточной Сибири.

4. Впервые установлены особенности микростроения пород, связанные с однократным эпигенетическим промерзанием и протаиванием слабо литифицированных погребенных отложений олигоцена-миоцена, плиоцена, не подвергавшихся воздействию синхронных и современных криогенных процессов в деятельном слое и в зоне годовых колебаний температур.

5. Впервые показано диагностическое значение и методика применения микроморфологических признаков криогенеза в разрезах для реконструкции типов криогенного строения толщ, что позволяет детализировать геокриогенную историю современной криолитозоны и палеокриогенных областей при комплексных исследованиях природных условий прошлого.

Достоверность научных положений подтверждена многократной повторяемостью микроморфологических характеристик при изготовлении шлифов из разных и одних и тех же монолитов отобранных из обнажений и из керна, в вертикальных и горизонтальных срезах пород; в различных генетических типах отложений; в различных физико-географических обстановках. Интерпретация микроморфологических характеристик, седиментационных, почвенных, криогенных, посткриогенных и диагенетических элементов микростроения проведено при строгом соблюдении комплексного принципа - вместе с литологическими, фациально-генетическими, мерзлотно-фациальными, палеопочвенными

исследованиями.

Практическая значимость работы. Результаты исследований использовались и могут быть использованы при корреляции криогенных событий позднего кайнозоя в разрезах погребенных слабо литифицированных толщ, уточнении реакции криолитозоны на климатические колебания и региональные изменения геокриологических условий. В субаквальных условиях в зоне шельфа микроморфологические особенности позволяют выявлять континентальные отложения, протаявшие ниже уровня моря. Микроморфологические признаки пород позволяют выявлять изменения посткриогенного строения толщ в палеокриогенных

областях и уточнять историю формирования криогенных образований при развитии похолодания.

Личный вклад автора. Диссертация выполнена в Институте криосферы Земли СО РАН, г. Тюмень. В работе использованы результаты исследований, проведенных при участии и под руководством автора на севере Якутии в районе дельты Лены (1981 - 89 гг.), в составе Северной экспедиции ИМЗ СО АН СССР, в Центральной и Восточной Якутии (1981-87гг), в Прибайкалье Иркутской области(1996 - 2002 гг.). Материал для диссертации был собран при геоархеологических работах Института археологии и этнографии СО РАН, при проведении геологической глубинной съемки 1:200000 м-ба Иркутским геологическим управлением. Автор благодарен всем коллегам, вместе с которыми были собраны и обработаны материалы полевых исследований, работавшим в ИМЗ СО РАН - Е.Г.Катасоновой, Х.Зигерт, В.В.Куницкому, М.Н.Григорьеву, О.А.Бабий, С.В.Истоминой; ИЗК СО РАН - Т.Н. Храмцовой, Т.Н.Рященко; ИАЭ СО РАН -Г.И.Медведеву, Е.Б.Ощепковой. Глубокую признательность выражаю всем сотрудникам Института криосферы Земли СО РАН, руководителям нашего коллектива, подержавших меня при подготовке этой работы вниманием, критикой и советами.

Апробация работы. Основные положения работы были доложены на конференциях «Теория почвенного криогенеза» (1989) Второй и третьей всероссийской конференции геокриологов, МГУ (2001, 2005), международных симпозиумах конференциях «Каменный век Приангарья» (2001), «Криосфера как среда жизнеобеспечения» (2003), «Криосфера нефтегазоносных провинций»(2004), «Приоритетные направления в изучении криосферы Земли» (2005), 2nd European Conference on Permafrost, 12-16 June 2005. Potsdam - Berlin, 2005.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 40 работ, в том числе в периодических изданиях ДАН, «Криосфера Земли», в двух коллективных и одной авторской монографиях.

Объем и структура работы. Работа состоит из введения, 5 глав, заключения, изложена на 199 страницах, включает 3 таблицы, 47 рисунков, список литературы содержит 177 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

Введение. Рассмотрены основные проблемы диагностики криогенной природы явлений и образований в геологической летописи — в разрезах осадочных толщ, необходимых для более детальной реконструкции изменений природной среды в прошлом. В настоящее время, как прямые индикаторы изменения криогенных процессов и условий в разрезах отложений используются: синкриогенный и эпикриогенный тип строения толщ, полигональные системы ледяных жил и псевдоморфоз, залежи подземных льдов, криогенные и посткриогенные текстуры, бугры пучения, солифлюкция. Для определения типов криогенного строения по керну - малоразмерным фрагментам толщ, используется накопленный опыт о взаимосвязях различных криогенных образований, их элементов и ассоциаций с вмещающими породами, данные об условиях и процессах вызывающих их формирование и разнообразие. Теоретической и методической основой реконструкций формирования палеокриолитозоны служат представления, разработанные А. И. Поповым, Е. М. Катасоновым В. Н. Конищевым, Н.Н.Романовским, И. Д. Даниловым, А. А. Величко и др. в геокриологии и криолитологии, базовое положение криогенеза - о необратимости изменений дисперсных отложений и почв, сохраняющихся в отложениях и рельефе после протаивания мерзлых толщ. Для диагностики криогенной природы образований разного масштаба, литологических и мерзлотно-фациальных корреляций криогенных образований в обнажениях и их элементов керне скважин необходимо выявить дополнительное связующее звено - признаки криогенеза микроморфологические особенности, обусловленные активным влиянием криогенных процессов на формировании отложений.

Микроморфологические признаки криогенеза это совокупность компонентов и организационных элементов породы, их устойчивые связи между собой, в формировании которых ведущее значение имели фазовые переходы вода-лед, установленные в шлифах и имеющие неразрывное единство с прямыми индикаторами процессов криогенеза в толщах. Для использования микроморфологических признаков криогенеза в реконструкциях посткриогенного строения толщ, необходимо обосновать их сохранение в мерзлых и протаявших породах, в образцах из обнажений и керна скважин, подтвердить их широкое

распространение в породах различного генезиса, в таберальных образованиях криолитозоны и палеокригенной области.

Глава 1. Криогенные образования в реконструкции геокриологической истории. Проблемы, методические вопросы диагностики криогенных образований в отложениях и определение криогенного типа микростроения пород.

Криогенные образования в верхней части земной коры и на поверхности -результат изменений природных условий на поверхности и экзогенных криогенных геологических процессов в верхней части земной коры, специфика которых определяется фазовыми превращениями влаги в породах при их охлаждении и нагревании. Криогенные образования разнообразны по масштабам, от криолитозоны до ледяных включений, среде проявления - литосфера, гидросфера, биосфера, географическая среда, атмосфера и т.д., по длительности существования. Исследованиям криогенного строения мерзлых толщ, палеогеографическому значению криогенных образований в протаявших отложениях посвящены работы ведущих геокриологов, мерзлотоведов, криолитологов А.И Попова, Е.М.Катасонова, И.Д. Данилова, В.Н.Коншцева, Н.Н.Романовского, Г.Ф. Грависа, В.В.Баулина, Э.Д. Ершова, Т.Н.Каплиной Т.Н. Жестковой, Х.Г.Зигерт и др.

1.1. Диагностическое значение криогенных и палеокриогенных образований в отложениях.

Диагностическое значение криогенных образований определяется изученностью связей криогенные условия — криогенные процессы - криогенные явления и их ассоциации. Важнейшие представления о связях между криогенными условиями и процессами, образованиями в четвертичных отложениях как последствиях криогенеза - экзогенных геологических процессов в верхней части земной коры, разработаны А.И.Поповым, Е.М.Катасоновым, Н.Н.Романовским, В.Н.Конищевым, Г.Ф.Грависом, Т.Н.Каплиной, Э.Д.Ершовым, С.М.Фотиевым и др.

Криогенные образования в мерзлых и протаявших отложениях служат для реконструкций палеогеографических обстановок четвертичного периода, создания региональных и межрегиональных стратиграфических схем, корреляции климатических событий, что нашло отражение в работах исследователей четвертичного периода М. Н. Алексеева, Э.И. Равского, С.М.Цейтлина,

В.В.Баулина, О.В.Гриненко, А.А.Величко, Н.А.Логачева, О.М. Адаменко и др. Криогенные явления фиксируют изменения физико-географической обстановки -условий накопления или выветривания толщ, воздействия экзогенных криогенных процессов на формировавшиеся отложения, вызванные как глобальными климатическими колебаниями, так и локальными, региональными изменениями геологических режимов аккумуляции - денудации.

В качестве прямых признаков существования, деградации и аградации многолетней мерзлоты, а также воздействия криогенных процессов на осадконакопление используют повторно-жильные структуры, криогенные и посткриогенные текстуры синкриогенных, эпикриогенных толщ, ритмичность криогенного строения, ассоциации криогенных образований и взаимосвязи с вмещающими отложениями, формы рельефа современной и погребенной поверхности - полигональность, бугры пучения, следы солифлюкции, термокарстовые комплексы.

В широко известных и давно изучаемых обнажениях ледового комплекса криогенные образования их особенности, ассоциации, многообразие, вмещающие отложения, изучены далеко не полностью. Не полная сохранность и пространственная изменчивость субаэральных толщ ограничивает наши представления о природных обстановках прошлого. В керне скважин непосредственному исследованию доступны только отдельные фрагменты отложений, слоев и криогенных образований. Характеристика криогенного строения разрезов, вскрытых скважинами, определяется путем сопоставления льдистости, морфологии, распределения и изменения видимых ледяных включений в керне с криогенным строением толщ опорных обнажений районов и участков. На этой основе устанавливают региональные закономерности и взаимосвязи криогенных образований разных масштабов, с одной стороны, с составом и генезисом вмещающих отложений, с другой - с мерзлотно-фациальными условиями и типами промерзания толщ. Определение криогенного строения толщ по результатам изучения керна бывает неоднозначными, поэтому остается весьма актуальной разработка дополнительных методов диагностики воздействия криогенеза, в том числе с применением микроморфологических признаков криогенеза в отложениях.

Рис. 1. Схема расположения районов детальных исследований микроморфологии позднекайнозойских отложений в Восточной Сибири по отношению к типам криогенного строения толщ и возрасту — многолетнемерзлых толщ (Геокриологическая карта СССР, 1991)

Рис. 2. Последовательность и непрерывность анализа микроморфологической характеристики отложений для выявления криогенных элементов микростроения - изобразительные аналоги блоковой схемы.

1.2. Исследования микроморфологии мерзлых и протаявших пород и проблемы применения для реконструкции криолитозоны.

Микроморфологический анализ слабо литифицированных пород в шлифах имеет давние традиции, сформировался, как метод на стыке литологии, почвоведения и четвертичной геологии.

Исследования микростроения криолитогенных отложений, заимствованные из петрографии, минералогии, литологии и почвоведения, включают: 1) определение вещественного состава, размеров, форм минералов, пород и цемента, включений и пустот в шлифах; 2) микроморфологическую характеристику -объективное описание и визуализацию взаиморасположения компонентов, определение последовательности формирования аутигенных минералов и элементов микростроения, породы; 3) интерпретацию микростроения, основанную на аналогиях и сравнительно-литологических методах, устанавливающая связь процесс (условия) — признак породы, в зависимости от цели исследований.

В исследованиях криологического направления проведенных А.М.Пчелинцевым, Е.А.Втюриной, В.В.Роговым, Т.Н. Жестковой изучались формы, размеры ледяных микровключений в породах в зависимости от дисперсности, литологической однородности, слоистости и неоднородности пород, от условий и скорости промерзания фунтов, от влажности и др. Важным шагом в исследованиях микростроения пород является экспериментальное подтверждение необратимой трансформации микростроения пород в условиях цикличного промерзания протаивания в естественных и искусственных образцах, установленное Э.Д.Ершовым, В.Н.Конищевым, В.В. Роговым, Е.М. Чувилиным и др. Под действием цикличного промерзания и протаивания, активизирующих процессы коагуляции, диспергации, агрегации и криогенного выветривания, формируются следующие морфологические особенности, установленные в мерзлом состоянии: кольцевые микротекстуры обломков, агрегатные микротекстуры основной массы, криогенные текстуры за счет микровыделений льда. Важнейшие особенности микроморфологии мерзлых почв и пород установлены исследованиями О.В Макеева, А.А.Величко, С.В.Губина, Д.А. Гиличинского В.Н. Остроумова и др., при комплексном анализе палеопочвенного и криолитологического строения толщ в области распространения современной криолитозоны и палеокриогенных областей.

Изучение микростроения мерзлых отложений основывается на следующих принципах: а) микроморфологическая характеристика является результатом исторического развития и формируется под воздействием различных экзогенных процессов криогенных, седиментационных, почвенных, диагенетических, техногенных и в различных ландшафтно-фациальных обстановках; б) микростроение определяется гранулометрическим, химическим, минералогическим, органо-минеральным, газовым составом мерзлых грунтов и теплофизическими условиями промерзания; в) микростроение - динамическая система, изменяющаяся во времени под воздействием стадийных и накладывающихся криогенных процессов: сезонного промерзания до перехода в многолетнемерзлое состояние, сингенетического промерзания, преобразования в зоне годовых колебаний температур в мерзлом состоянии, протаивания мерзлых толщ сверху или снизу, постепенного проседания, повторного эпигенетического промерзания.

Особенности микроморфологии, микростроения, микротекстур и микроструктур: - фациально-генетических отложений синкриогенной формации, обусловленные гидротермическим режимом, условиями аэрации обстановки накопления и промерзания покровных, аласных, пойменных, делювиальных, пролювиальных, аллювиальных, лагунных, эоловых отложений; - мерзлотно-фациальных разновидностей синкриогенных, эпикриогенных и таберальных образований криолитозоны проводили Х.Зигерт, В.Н. Конищев, В.В. Рогов, Е.А.Слагода.

Было установлено, что организационная структура вещества, количественный и качественный состав терригенных и новообразованных компонентов, особенности микроморфологии пород, формирующаяся под воздействием многократного цикличного промерзания протаивания, сингенетического промерзания обладают криогенной спецификой, распространены в субаэральных отложениях и почвах с криогенными образованиями, обусловленными условиями их образования. Повсеместное распространение криогенных особенностей микроморфологии, вмещающих криогенные образования отложений, свидетельствует, что они фиксируют основной процесс криогенеза: фазовые переходы вода - лед, дифференцированные в зависимости от типа и

условий промерзания толщ, диагностируют сезонное и сингенетическое промерзание толщ.

1.3 Основные стадии развития криолитозоны, соотношение формирования геологических тел и процессов криогенеза.

Использование микроморфологических характеристик при палеоанализе основывается на комплексном междисциплинарном подходе. Прежде чем анализировать вертикальную, стратиграфическую, мерзлотно-фациальную или палеомерзлотно-фациальную изменчивость микроморфологических характеристик пород необходимо установить основные черты истории позднекайнозойского развития регионов.

Криогенез включает две основных стадии промерзания и протаивания ММТ, обусловленные крупными периодами потепления и похолодания. Условно, последовательность аградации и деградации криолитозоны можно представить следующим рядом криогенных процессов, сменяющих друг друга в геологическом времени:

1- многократное цикличное протаивание и промерзание в деятельном слое до перехода в многолетнемерзлое состояние;

2 - сингенетическое промерзание осадков вверх от ММТ

3 - диагенетическое промерзание слабо литифицированных отложений вниз и/или вверх, по нормали от границ ММТ;

4 - преобразование осадков в криогенном состоянии в зоне годовых колебаний температур;

5 - эпигенетическое промерзание отложений вниз от подошвы ММТ;

6 - многолетнее протаивание синкриогенных ММТ сверху, проявляющееся в снижении глубины залегания их кровли, в размыве и/или в просадке протаявших отложений на месте с формированием таберальных образований (комплекса);

7 - многолетнее протаивание эпикриогенных пород сверху с формированием таберальных образований;

8 - протаивание эпикриогенных или синкриогенных отложений снизу вверх от подошвы ММТ с формированием таберальных образований.

С позиций стадийного подхода микроморфологические признаки криогенеза в породах, обусловленные воздействием условий, процессов на осадки и отложения

различной степени литификации, в вертикальном разрезе толщ образуют зоны -синкриогенную и эпикриогенную толщи криогенной области, сформированные в ходе аградации, а в палеокриогенной области - посткриогенные толщи (таберальные образования) возникавшие в ходе деградации криолитозоны (Рис.1).

Следовательно, в разрезах могут быть выделены зоны с различными микроморфологическими признаками синкриогенного и эпикриогенного строения мерзлых толщ, следами воздействия криогенных процессов разной повторяемости на толщи палеокриогенных областей. Микроморфологические признаки криогенеза помогают определить типы криогенного и палеокриогенного строения толщ, распределение криогенных индикаторов в погребенных толщах, дифференциацию условий промерзания по фациалыю-генетическим разновидностям отложений.

Глава 2. Методика комплексной диагностики криогенных элементов микростроения в терригенных отложениях кайнозоя

Микроморфологическая характеристика охватывает всю совокупность компонентов мерзлых и оттаявших пород, видимых с увеличением под микроскопом; микростроение пород - элементы этой характеристики, образующие устойчивые, повторяющиеся сочетания в шлифах: микроструктуры и микротекстуры, ледяные включения или пустоты за счет их вытаивания, обломочные, новообразованные минералы, тонкодисперсную массу, цемент, биогенные включения и их параметры - количество, состав и соотношения, ориентировка, размеры, форму, особенности поверхности частиц и др.

2.1. Представления об истории формирования криолитозоны участков исследований.

История геокриологического развития регионов определяет возможность диагностики криогенных образований и признаков в обнажениях и их сопоставление с фрагментами криогенных образований в керне, разрезах скважин погребенных мерзлых и талых толщ; и также выявление и определение криогенных признаков в керне и шлифах при наложении следов разных процессов. Криогенные процессы могли оказывать влияние на формирование отложений, начиная с позднего плиоцена на юге и на севере Сибири.

2.2. Последовательность анализа и интерпретация микроморфологической характеристики отложений

Интерпретация микростроения, основанная на аналогиях и сравнительно-литологических методах устанавливает связь: «процесс (условия) — признак породы», в зависимости от региональных особенностей изменения режимов седиментации осадков, смены ландшафтных обстановок, связанных с глобальными изменениями климата, неотектонического режима, физико-географической зональности и др.

Принципиальная схема анализа шлифов сводится к выявлению различного рода неоднородностей строения пород в шлифах, накоплению и сопоставлению фактов и их наиболее вероятному объяснению с криологических позиций, с учетом региональных особенностей геологический истории. В разрезе устанавливаются фациально-генетические разновидности отложений синкриогенный, эпикриогенный и посткриогенный типы толщ, криогенные образования и их ассоциации, точная привязка монолитов к криогенным/посткр йоге иным особенностям элементов разреза (рис.2). Такой подход позволяет выявить черты сходства и различия рисунков текстур в шлифах, изготовленных из ненарушенных монолитов; установить принадлежность фрагментов пород в керне к криогенным и/или не криогенным образованиям; сохранить непрерывность анализа: геологическая история — геокриологическая история формирования толщ, - разрез, стратиграфические подразделения и их криогенное строение - слой, порода и фрагменты криогенных образований - образец и части криогенных образований -шлиф - микростроение — элементы микростроения — элементы поверхности зерен и др.

2.3. Микроморфологическая характеристика отложений и элементы микростроения.

Микроморфологическая характеристика отложений включает определение состава, морфологии и соотношений всех компонентов исследуемой породы -обломочных зерен, новообразований, включений основной и тонкодисперсной массы, пустот; микротектстуры - характер взаимоотношений и связей между основными элементами породы, ориентировка и распределение обломков и глинистых частиц, включений и основной массы, агрегатность, соотношение пустот и вещества; микроструктуры — размеры, форма, характер поверхности обломков, состав и степень раскристаллизации тонкодисперсной массы, размеры, форма и

характер стенок пустот. Микроморфологическая характеристика включает описание и визуализацию всех составляющих компонентов породы при разном увеличении с определением их размеров, минералого-петрографического состава, распределения и организации частиц в породе, образующих более сложные компоненты, определение обломочных и новообразованных компонентов, последовательности формирования компонентов пород.

Микростроение — повторяющиеся сочетания микроморфологической характеристики шлифов, особенностей строения и морфологии отдельных компонентов, их соотношения между собой, обусловленные формированием: седиментацией и раннедиагенетическими преобразованиями, синхронными и/или последовательно наложенными (стадийно) воздействиями процессов криогенеза на осадки и отложения.

2.4. Интерпретация микростроения отложений и достоверность выделения криогенных элементов микростроения из протаявших монолитов

Микростроение пород синкриогенных толщ сформировано за счет седиментации, перераспределения вещества при повторяющихся гидратации-дегидратации, распучивании и усадке, миграции растворов, расклинивающего действия пленок воды, сопровождающих цикличное сезонное многократное протаивание и промерзание осадков; промерзание снизу вверх при переходе накапливающихся отложений в многолетнемерзлое состояние, в слое годовых колебаний температур.

Микростроение синкриогенного типа характеризуется связанными сочетаниями седиментационных, почвенно-криогенных, раннедиагенетичес-ких элементов, и сохраняется в породах из обнажений и погребенных толщ.

Тип микростроения пород и элементы его образующие выделены по отношению к преобладающим процессам формирования: первичными являются седиментационные текстуры и структуры, обусловленные процессами денудации в источниках сноса, транспортировки и осаждения частиц; криогенные, почвенные, раннедиагенетические элементы формируются с момента осаждения и до перехода в многолетнемерзлое состояние, процессами синхронными в геологическом времени. Вместе они образуют синкриогенный тип микростроения.

Сохранение элементов микростроения при протаивании, постепенных просадках и уплотнении массивов на месте определяется составом пород и их относительно небольшой льдистостью. Посткриогенные элементы пород являются унаследованными, частично изменены и деформированы при протаивании и просадках на месте, они сохраняют взаимосвязи между собой и сходство с синкриогенным типом микростроения.

Изменения отложений в погребенном состоянии при их эпигенетическом промерзании сопровождается структурно-текстурными, геохимическими преобразованиями: в них формируются новообразованные минералы, конкреции, характерные для восстановительной среды, на контактах пород со шлирами льда, после их вытаивания образуются макро- и микрозоны, выполненные или обогащенные гидроокислами железа, обломочными или глинистыми частицами. Они маркируют положение криогенных пустот после протаивания и просадки толщ, включают тончайшие трещины на ослабленных контактах, образуют посткриогенную отдельность пород.

Достоверность выделения криогенных элементов микростроения в шлифах из ненарушенных оттаявших монолитов, изготовленных из оттаявших мерзлых пород, определена по сходству микростроения образцов из мерзлых стенок обнажений и керна скважин склоновых отложений; проверена повторяемостью микроморфологических характеристик в шлифах, изготовленных из горизонтальных и вертикальных срезов, одного и разных монолитов пород. Выводы

Обоснована последовательность выявления криогенных признаков в микроморфологической характеристике пород, взаимосвязи седиментационных, почвенных и криогенных элементов микростроения, сохранность криогенного типа микростроения пород в шлифах из ненарушенных оттаявших монолитов; последовательность анализа разрезов, обеспечивая полноту и неразрывность для диагностики криогенной природы образований разного масштаба. В микроморфологической характеристике пород установлены седиментационные, почвенно-раннедиагенетические и криогенные элементы микростроения, не разделимые по геологическому времени образования. Эти совокупности сохраняются и достоверно выявляются в шлифах из оттаявших монолитов мерзлых

юрод из обнажений, керна погребенных мерзлых и талых толщ, имеют неразрывное ;динство с прямыми индикаторами процессов криогенеза в толщах.

Глава 3. Признаки криогенеза в микроморфология четвертичных отложений криогенной области севера Сибирской платформы и Верхоянской горной системы.

Для детализации истории формирования геокриологического строения разрезов криогенных толщ с применением микроморфологических признаков были выявлены черты сходства и различия, типичность микростроения пород, проведено сравнение микроморфологических характеристик различных генетических разновидностей отложений синкриогенных, диакриогенных, талых и эпикриогенных верхнечетвертичных толщ. Участки исследований включали: останцы Приморской низменности Быковский полуостров и остров Муостах; депрессию Приморского кряжа, примыкающую к этим останцам в районе р. Хорогор; междуречье Яна — Адыча в районе гряды Кисилях. Интерпретация результатов микростроения базировалась на установленных закономерностях формирования криогенного строения толщ этих районов.

3.1. Основные черты геологической и криогенной истории формирования останцов Приморской низменности и депрессий Верхоянской горной системы.

В останцах Приморских низменностей и понижениях Приморского кряжа по криогенному строению участвуют: отложения сезонно-талого слоя (СТС), голоценовые отложения с собственными системами ледяных жил в зонах аккумуляции, верхнечетвертичные отложения ледового комплекса (ЛК) и его эпигенетически промерзшие и талые таберальные образования, подстилающие их слабо литифицированные плиоцен-нижнечетвертичная эпикриогенная и талая толщи, эпикриогенные скальные породы Верхоянского комплекса. Общим для этих участков низменности и кряжа является склоновый генезис отложений каргинско-сартанских отложений ЛК, присутствие в разрезах каргинских озерно-термокарстовых, болотных образований, под которыми в то время происходило неравномерное протаивание ЛК, образование таликов в подстилающих эпикриогенных толщах или термоденудация нижней средне(?)-верхнечетвертичной части ЛК. Распределение синкриогенных, диакриогенных, эпикриогенных и талых

уровень. рЛк|

•ЕЗ 'Ш 'ИЗ «О »1 м 1»1

'»ТТЛ 1Т^готарг|г2рг|"ГД12<П~|г8[7а|1<Г7Д|

Гис 3. Схема строения западного склона грады Кисилях - правого борта долины р Яны. А- корреляция скважин, криогенного строения толщ; Б - расположение скважин на склоне; В - криогенные мвкротектстуры в сканированных шлифах.

Условные обозначения. 1 - суглинки, 2 - супеси, 3- пески,4 - смешанные породы, 5 -гальки, гравий. 6 - дресва, щебень, 7 - растительные остатки, 8 - отложения СТО, 9 ■ синкриогенные толщи, 10 -диакриогенные толщи, 11 - эпикриогенные толщи, 12 - границы ММТ и литологические. Криогенные образования: 13 - ликзовидные, сетчатые, решетчатые криотекстуры, 14 - наклонные линзовидно-ломаные, базальные, 13 - корковые и массивные криотекстуры, 16 - ледяные и ледо-грунтовые жилы, 17 • псевдоморфозы, грунтовые жилы. Фациально-генетические разновидности: 18 - почвенные образования, 19 - делювиальные, 20 - дслювиально-пролювнальные, 21 -пролювиальные, 22 - флювиальные, 23 - озерные, ^ 24 - элювиальные, 25 - пойменно-аллювиальные, 26 - русловые аллювиальные отложения.

Глубина, м » "1

10 -

20 -

30 -

40 -

50 -

Р. ХОРОГОР скв. Х-89

П-в Быковский "РАЗДЕЛЬНЫЙ"

¡Е355С

—'. —

* »—А?

ргШ

рг т

Пт

М Пт

ргЛ

г-аИ

т^ЗЙ -С.

!р|Г

щя \

ЩтГ

Сд С С^Л )

- й ■ / ' / ■ - /

Ж>///.

Ш \

о й \

к-«»: )

VI.. С

0

. / '

л ]

А

* 4?

-—'

Период

накопления

отложений

нл КС?,,,

ШЛК<?П1'

Период промерзания Современный

Сартанский

Каргипско-сартанский

Познсчетвертичный Каргннско-сартанский

Казанцевскнй

Плиоцен-рапне-

четвертичный

Сартанский?

6 • •

Рис. 4. Детализация эпикриогенных толщ по распределению в разрезах пород с синкрногешшм типом микростроения. Условные обозначения: 1- сезонно-талый слой; 2- синкриогснныс толщи ледового комплекса; 3 - днакрногепные толщи ледового комплекса; 4 - эпикрногенные толщи; 5 - эпикриогенные толщи,- таберальиые образования за за счет ледового комплекса; 6 - эпикриогенные толщи, промерзавшие в замкнутых таликах; остальные условные знаки см. рис. 3.

толщ в изученных разрезах обусловлено историей их формирования, в т.ч. протаиванием на шельфе криогенных толщ.

Междуречье рр. Яны и Адычи относится к Верхояно-Колымскому криолитологическому району — охватывает горные системы и наложенные разновозрастные впадины. ММТ имеют двухслойное строение: верхняя часть включает ледовый комплекс, нижняя эпикриогенная толща охватывает плиоцен-четвертичные рыхлые толщи с горизонтами псевдоморфоз и коренные породы Верхоянского комплекса. Изученные разрезы и скважины расположены в стороне от известных обнажений флювиальных плиоцен-четвертичных равнин и характеризуют строение склонов в краевых частях кайнозойских впадин, примыкающих к гряде Кисилях, образованной гранитным массивом на водоразделе рр. Яна и Адыча. Отложения относятся, предположительно, к зырянскому, каргинскому и сартанскому верхнечетвертичным горизонтам, слагают ледовый комплекс, аласный комплекс, таберальные образования и сезонно-талый слой (рис

3).

3.2 Микростроение пород полигенетических отложений синкриогенных

толщ.

Пойменные, делювиально-пролювиальные и ложбинно-старичные отложения синкриогенных толщ обладают следующими чертами сходства микростроения: преобразованными седиментационными микротекстурами; повсеместным формированием почвенно-криогенных и криогенных элементов микростроения взаимосвязанными многопорядковыми агрегатно-кольцевыми микротекстурами и криогенными пустотами; приуроченностью новообразований к криогенным пустотам и межагрегатным пространствам; присутствием пленок гидрослюд и трещиноватостью зерен кварца; новообразованиями, пространственно связанными с криогенными пустотами и организационно-структурными мотивами межагрегатных пространств, обогащенных обломками или подчеркнутыми каймами гидроокислов железа. Сходство элементов микростроения обусловлено ведущей ролью процессов криогенеза - сезонного и сингенетического промерзания в субаэральной и мелководной субаквальной периодически пересыхавшей обстановке.

Различия элементов микростроения пойменных, ложбинно-старичных и целювиапьно-пролювиальных отложений выражены в разном наборе гедиментационных элементов, обусловленных динамическим режимом транспортировки и осаждения, т.е. составом, размерами частиц; в степени преобразовании седиментационных микротекстур почвенно-криогенными и криогенными элементами, в составе новообразований, что связано с различиями гидротермических условий деятельного слоя до перехода осадков в многолетнемерзлое состояние. Наиболее активно криогенно-почвенные преобразования воздействовали на пойменные отложения, что связано с влажными условиями и низкой скоростью аккумуляции, т.е. с их длительным нахождением в деятельном слое до перехода в мерзлое состояние. Ложбинно-старичные и склоновые разности обладают меньшей макрольдистостью и переработанностью седиментационных элементов пород, что связано с относительно меньшей влажностью осадков, переменным окислительно-восстановительным режимом в деятельном слое, в основном, за счет их дренажа.

Отложения пойменных, ложбинно-старичных и делювиально-пролювиальных отложений верхнечетвертичных синкриогенных толщ обладают синкриогенным типом микростроения пород, сходство и различия которого обусловлены мерзлотно-фациальными обстановками их накопления и неразделимыми во времени процессами сезонного промерзания-оттаивания и почвообразования.

3.3. Микростроение пород диакриогенных толщ.

Особенности микростроения мелководно-озерных и лагунных отложений диакриогенных толщ изучены на участках «Раздельный», «Муостах», «Мамонтовый», «Хорогор», «Адыча», «Яна» и в дельте р. Хорогор. Элементы микростроения субаквальных - озерных, лагунных, донных прибрежно-морских отложений диакриогенных толщ и сезонно промерзающих-протаивающих отложений обладают сходством с синкриогенным типом микростроения субаэральных отложений.

Данные о микроморфологических особенностях пород, сформированных в субаквальных условиях, с преобладанием восстановительного режима,

свидетельствуют об интенсивном преобразовании осадков криогенными процессами — повторяющимися образованием и вытаивания льда. В отложениях мелководных водоемов, сезонно промерзающих в современных условиях, в слойках с обломочными частицами преобладают согласованные агрегатно-кольцевые и криогенные микротекстуры, связанные с одновременным проявлением раннедиагенетических и сезонных криогенных процессов. В многолетнемерзлых отложениях голоценовых и каргинских водоемов криогенные микротекстуры иногда имеют иной план, часто совпадают с плоскостями наслоения или секут слоистость, агрегатные и кольцевые микротекстуры. Это связано с изменением мерзлотно-фациальных обстановок по мере накопления осадков и при обмелении, последующем промерзании водоема, т.е. при переходе отложений в многолетнемерзлое состояние по диакриогенному типу.

Наиболее важное значение имеет то, что осадки мелководной лагуны многократно сезонно промерзающие (после смерзания со льдом) и многолетнемерзлые, не затронутые интенсивным почвообразовательными процессами, а только криогенными и раннедиагенетическими, отличаются синкриогенным типом микростроения, характерным для субаэральных генетических типов отложений. В них выражены раннедиагенетические и криогенные элементы, включающие: растрескивание обломков, сложные агрегатно-кольцевые микротекстуры во взаимосвязи с седиментационными текстурами и др. Формирование синкриогенного типа микростроения в субаквальных сезонно-промерзающих лагунных отложениях свидетельствует, что синкриогенный тип микростроения может формироваться вне связи с почвенными субаэральными процессами.

3.4. Микростроение талых и вторично эпигенетически промерзших полигенетических отложений таберальных образований.

В талых породах таберальных образований выражены особенности, сформированные в ходе протаивания - преобразованные, деформированные элементы синкриогенного типа микростроения пород - реликты предшествующих стадий криогенеза. В повторно эпигенетически промерзших породах таберальных образований эпикриогенных толщ реликты синкриогенного типа микростроения

сохраняются, криогенные элементы, в основном, наследуют седиментационные и имеют отчетливые признаки наложения на всю совокупность элементов микростроения.

Приведенные материалы свидетельствуют что:

- при медленном оттаивании сверху синкриогенных отложений с относительно пониженной льдистостью реликтовые преобразованные элементы синкриогенного типа микростроения сохраняются в талых породах таберальных образований;

- в породах таберальных образований, наряду с криогенными пустотами, связанными с вторичным эпигенетическим промерзанием, сохраняются реликты синкриогенного типа микростроения: сочетания преобразованных криогенно-почвенных и седиментационных элементов микростроения, унаследованные от стадий сезонного и сингенетического промерзания отложений.

Анализ распределения синкриогенного типа микростроения пород в разрезах позволяет выявить следы сингенетических криогенных процессов в эпикриогенных толщах, т.е. определить проходили или нет отложения стадии цикличного сезонного, сингенетического или диагенетического промерзания. На основе стратификации криогенных образований, при полном опробовании и комплексном подходе, эти данные позволяют уточнить периоды и вероятную глубину протаивания толщ, время их вторичного эпигенетического промерзания, т.е. историю промерзания и протаивания толщ (Рис.4).

Микроморфологические исследования отложений криогенных толщ позднеплиоцен-четвертичного возраста различных геокриологических районов Сибири показали, что в синкриогенных и диакриогенных толщах, склоновые, аллювиальные, озерные отложения обладают сходным набором и связями криогенных, почвенных и седиментационных элементов микростроения, дифференциация которых обусловлена изменчивостью локальных ландшафтных, мерзлотно-фациальных условий сингенетического промерзания.

Склоновые, пойменные, ложбинные, старичные, озерные и другие генетические разновидности четвертичных отложений синкриогенных и диакриогенных толщ обладают синкриогенным типом микростроения. Выделенные в разных генетических типах отложений наборы и связи криогенно-почвенных и

ю

Рис. 4.6. Корреляция геологических разрезов скважин и раскопов склона позднекайнозойсшй Мпьтинской впааины (А) и полигонально-жильные структуры в стенках расюпа Теоргиевское"(Б). Условные обозначения. 1 • техногенно нарушенные отложения голоцена и плейстоцена; 2 -суглинки лессовидные, табачно-серые; 3- суглинки розоватые и красновато-серые; 4- суглинки коричневато-серые; 5 - суглинки глинистые темно-серые; 6,7 - почвенные горизонты, гумусированные суглинки; 8 - пески; 9 - супеси, глинистые пески; 10- галька, щебень; 11 - грунтовые жилы; 12 -каменные артефакты; 13 - пески и галечные пески мучнисто-белесые; 14 - песчаники, конгломераты карбонатные, лимонитовые (нижняя юра); 15 - доломиты серые (нижний кембрий); 16- глины, глинисто-кремнистые брекчии; 17,18 - костные остатки.

ю 00

р.Булуса

ССВ На5см Сл-8 Г600

' О v О "а 'Уо О </ О. О V СО ''

# э • сз е.. о л г-в с * я ■ д» с

■■•¡ст..г,- с^'В'С.^.г.г-г.? с.:'

Чс " О " О А Ь ч и (! к о 1> (■/' \-1

1

6Ш7ШО.

J_I_I_1_

Рис. б. Схема геологического строения Булусинской впадины Предбайкальского кайнозойского прогиба. Условные обозначения. 1 - мергеля, песчаники верхоленской свиты кембрия; 2- конгломераты, песчаники угли юры; 3 - глины, алевриты, пески баяндайской свиты верхнего олигоцена, миоцена, нижнего плиоцена; 4 - пески, галечники, дресвяные и глинистые породы верхнего плиодена-нижнечетвертачные; 5 - супеси, пески, галечники, дресвяные и щебнистые четвертичные отложения; 6 - границы: А - достоверные, Б - по геофизическим данным; В - предполагаемая максимальная глубина распространен« многолетнемерзлых толщ; 7 - скважины.

седиментационных элементов микростроения образующие синкриогенный тип микростроения пород, обусловленный ведущим процессом в истории их формирования - сезонным и сингенетическим промерзанием, сохраняются в породах после протаивания и последующего эпигенетического промерзания вместе с криоиндикаторами.

Анализ распределения синкриогенного типа микростроения - устойчивых сочетаний седиментационных, почвенно-раннедиагенетических, криогенных элементов пород в разрезах - позволяет выявить следы сингенетических криогенных процессов в эпикриогенных толщах, т.е. может использоваться для диагностики синхронных накоплению процессов криогенеза в толщах ММТ. Различия синкриогенного типа микростроения связаны с дифференциацией региональных условий и физико-географических обстановок их сингенетического промерзания. Впервые доказано, что унаследованные черты микростроения пород синкриогенного типа, сохраняются в протаявших и вторично эпигенетически промерзших отложениях криогенной области; в геологических телах сопряжены с криоиндикаторами, т.е. являются признаком накопления отложений в условиях воздействия синхронных криогенных процессов, что позволяет на основе их распределения в разрезах, детализировать историю изменения криогенного строения толщ.

Глава 4. Признаки криогенеза в микроморфологии четвертичных отложений палеокриогенной области юга Сибирской платформы.

Верхнекайнозойские талые и сезонно-мерзлые отложения изучены на юге восточной Сибири. Опорные участки комплексных геологических, археологических, педологических и криолитологических исследований расположены в палеокриогенной области в придолинной области р. Ангары и ее притоков. В последнее время, исследования четвертичных отложений, определение их возраста, реконструкция палеоклиматических условий палеолита Байкальской Сибири проводятся по инициативе и при постоянном участии археологов Иркутского государственного университета и Института археологии и этнографии СО РАН, под руководством проф., д.и.н. Г.И. Медведева. Большую часть разрезов четвертичных отложений со следами палеокриогенных образований удалось изучить только благодаря раскопкам и бурению скважин на археологических местонахождениях

артефактов, расположенных в палеокриогенной области на юге Сибирской платформы — Иркутском амфитеатре.

4.1 Строение, палеокрногенные образования и генезис четвертичных отложений кайнозойских впадин и последовательность криогенных событий в палеокриогенной области.

Четвертичные отложения палеокриогенной области, изученные в опорных разрезах «Мальта», «Георгиевское», «Сосновый Бор», «Иркутский Мост», «Игетей», сопоставленные по радиоуглеродным, палеомагнитым, литологическим, почвенным и археологическим данным, слагают разные части полигенетических шлейфов, включают отложения делювия, пролювия, конусов выноса, ложкового, пойменного и руслового аллювия, субаэральных дельт, флювиальных и эоловых отложений, почвы. Горизонты и слои отложений с разным наклоном залегают на погребенных склонах и субгоризонтально во впадинах, долинах пра-гидросети. Они имеют пестрый состав, унаследованный от подстилающих пород, изменяются по мощности и фациально-генетическим характеристикам. В понижениях палеосклонов и впадинах предгорных прогибов сохранились наиболее древние отложения первой половины среднего, нижнего плейстоцена — плиоцена. Н.А.Логачев, И.А.Равский, Цейтлин, Г.И.Медведев. Г.А.Воробьева, Е.А.Слагода и др., показали, что верхне- и среднечетвертичные отложения включают разнообразные криотурбации, полигонально-жильные структуры — псевдоморфозы вместе с отпрепарированным на поверхности полигональным и погребенным микрорельефом, фрагменты палеотермокарстового рельефа. Сопоставить палеоклиматические и криогенные события в разрезах удалось благодаря разработке Байкальской палеоклиматической шкалы, фиксирующей наиболее полную последовательность похолоданий и потеплений начиная с 3,1 млн.л.н. (Карабанов, М.И.Кузмин и др).

4.2. Палеокрногенные образования, генезис и микростроение четвертичных отложений Предсаянского прогиба Сибирской платформы.

Опорный разрез позднекайнозойской Мальтинской впадины наиболее изучен и датирован по радиоуглеродным данным, костным остаткам и каменным орудиям и артефактам на геоархеологическом местонахождении «Георгиевское — Мальта». На разных частях полого склона вскрыты крупные ассиметричные сартанские псевдоморфозы по эпигенетическим жилам с перегибом вертикальной

оси, внедряющиеся в каргинские почвы, зырянские псевдоморфозы, прорезающие казанцевские почвы с собственными гумусированными псевдоморфозами. В глубоких частях погребенной ложбины, вскрытых скважинами, мощность горизонтов увеличивалась, степень совмещения и наложения разновозрастных криогенных образований уменьшалась, менялись криогенные образования. Общими для них оставались литологические особенности - гранулометрия, состав и микроморфологические характеристики. Для использования

микроморфологических особенностей отложений, необходимо было выявить независимость микроморфологических характеристик пород от наложения современных процессов сезонного промерзания и протаивания, которые затрагивают отложения разного возраста на глубину до 2 м от поверхности и в стенках многолетних обнажений. Были изучены не только шлифы из монолитов ежегодно отступающих стенок обнажений, но и шлифы из керна погребенных вскрытых скважинами толщ, не затронутых современными криогенными процессами (Рис. 5).

Сочетание реликтов почвенно-криогенных элементов микростроения и посткриогенных текстур образуют в породе посткриогенные элементы микростроения, обусловленные цикличным многократным промерзанием, сингенетическим промерзанием толщ и последующим протаиванием, просадкой и уплотнением на месте без размыва. Проседающие талые породы под давлением постепенно уплотнялись, стенки трещин сближались и пустоты заполнялись основной массой, обогащались обломками с образованием затеков. Пустоты смыкались не полностью за счет укрепления их стенок гидроокислами железа, карбонатами, глинисто-гумусовой массой, скоплениями обломков. Исследования показали, что в делювиально-пролювиальных четвертичных отложениях мальтинской впадины Предсаянского прогиба выражены реликты

седиментационных и посткриогенных элементов микростроения, сходные по взаимосвязям между собой с элементами микростроения делювиально-пролювиальных отложений таберальных комплексов криогенных толщ. Присутствие в разрезах прямых индикаторов сингенетического промерзания — псевдоморфоз, посткриогенной отдельности и текстур, позволяет отнести

установленные особенности микроморфологии пород к синкриогенному типу микростроения.

4.3. Палеокриогенные образования, генезис и микростроение четвертичных отложений придолинных склонов позднекайнозойской впадины Предбайкальского прогиба.

Опорные разрезы в долине р. Ангара, в районе г. Иркутск, включают элементы древней гидросети (рр. Пра-Иркут и Пра-Ушаковка), приуроченные к краевой кайнозойской впадине Предбайкальского прогиба. По данным О.М.Адаменко, В.Д. Маца, С.С. Кульчицкого Е.Б Ощепковой высокие поверхности с отметками 430 — 500 — 600 м относятся к фрагментам эрозионно-аккумулятивных поверхностей выравнивания и перекрыты склоновыми шлейфами с переменной мощностью (2,2 -23 м), которые часто относятся к аллювиальным террасам р. Ангары. Детальное строение склоновых поверхностей и возвышенностей — останцов поверхности выравнивания правого борта долины Ангары, было изучено на бортах р. Ушаковки, в опорных разрезах археологических местонахождений «Военный госпиталь», «Иркутский мост». Коренным основанием кайнозойского разреза являются разбитые на разновысотные блоки тектоническими трещинами песчаники, аргиллиты и алевролиты, с прослоями углей, конгломератами усть-кудинской свиты юры. Перекрывающий шлейф четвертичных делювиальных, пролювиальных и флювиальных отложений верховьев и глубоких частей погребенных ложбин включает фрагменты полигонально-жильных структур разных ярусов. Радиоуглеродный возраст костных остатков из отложений с артефактами, перекрывающих псевдоморфозы, по устному сообщению Г.И.Медведева составляет более 39 тыс.л.

Проведенными исследованиями установлено, что формирование пролювиальных, делювиальных, солифлюкционных отложений с погребенными почвенными горизонтами шлейфа впадины Предбайкальского прогиба происходило в субаэральных условиях с переменным увлажнением, с начала накопления сопровождалось криогенными процессами: в раннечетвертичное время многократным цикличным промерзанием и протаиванием, начиная со среднечетвертичного времени - морозобойным растрескиванием, ростом ледогрунтовых жил, криогенных текстур, криогенным выветриванием,

формированием синкриогенного типа микростроения пород. В микростроении пород выражены следы почвенно-криогенного воздействия, связанные с многократным промерзанием нелитифицированных осадков, деформированные в процессе протаивания толщ.

Выводы. В четвертичных делювиальных, флювиальных, пролювиальных отложениях с псевдоморфозами, посткриогенными текстурами — криоиндикаторами синкриогенеза в палеокриогенной области юга Сибирской платформы широко распространены посткриогенные элементы микростроения, аналогичные микростроению пород склонового и флювиального генезиса из таберальных образований криолитозоны. Впервые установлено, что синкриогенный тип микростроения характеризуется повторяемостью микроморфологических особенностей: сочетаний седиментационных, сложных почвенно-криогенных агрегатно-кольцевых и посткриогенных полосчатых и затечных микротекстур, новообразований в четвертичных отложениях Предбайкальского и Предсаянского прогибов. Впервые показано, что синкриогенный типа микростроения сохраняется в талых четвертичных отложениях с палекриоиндикаторами - псевдоморфозами, посткриогенными текстурами. Синкриогенный тип микростроения четвертичных склоновых и флювиальных отложений, погребенных почв палеокриогенной области свидетельствует, что в этот период на этой территории активно проявились сезонное, сингенетическое промерзание осадков, эпигенетическое промерзание, т.е. палеокриолитозона могла формироваться с раннечетвертичного времени.

Глава 5. Микроморфология и элементы микростроения и позднекайнозойских отложений постсинкриогенных и постэпикриогенных погребенных толщ Булусинской впадины.

В Предбайкальском прогибе, вне зоны развития современной многолетней мерзлоты, исследованиями Н.А.Логачева, С.Ф. Павлова, С.А. Кашика и др., установлены палеоген-миоценовый - нижнеплиоценовый молассоидный озерно-аллювиальный и верхнеплиоцен — четвертичный молассовый комплексы отложений, формирование которых связано со сменой неотектонического режима и с переходом климата от гумидного теплого к холодному фиксируется в Байкальской палеоклиматической летописи на рубеже 3,1 млн.л.н.

5.1. Геологическое строение Булусинской впадины Предбайкальского краевого прогиба палеокриогенная и фациально-генетические типы отложений.

Поздиекайнозойские талые отложения Булусинской впадины Предбайкальского прогиба расположены севернее опорных разрезов « Мальта-Георгиевское» и «Иркутский мост» в пределах палеокриогенной приангаской области. Булусинская впадина является частью крупной Усть-Ордынской впадины и отделена от последней выходами на поверхность юрских песчаников, ее протяженность по длинной оси около 30 км, вкрест впадины - 8-12 км. Борта и коренное ложе впадины образованы высокими водоразделами с отметками поверхности 570-700 м, они сложены юрскими конгломератами, угленосными песчаниками, карбонатными песчаниками, аргиллитами, и красными карбонатными породами кембрия. В краевых частях впадины отложения миоцена и плиоцена приподняты, выходят на поверхность и несогласно перекрывают породы юры и кембрия. Геологическое строение впадины представлено на продольном профиле (рис.6) Кайнозойские отложения Булусинской впадины, мощностью 43 - 125 м, включают баяндайскую свиту (породы верхнего олигоцена, миоцена - нижнего плиоцена), верхнеплиоцен—нижнечетвертичные и четвертичные отложения. Разрез впадины характеризуется:

Баяндайская свита (верхний олигоцен - миоцен - нижний плиоцен) образована тремя ритмично-слоистыми крупными пачками. Нижняя пачка включает аллювиальные, реже пролювиальные, светло- серые и пятнисто-желтые пески крупно-среднезернистые галечные, мелко- тонкозернистые пески с лигнитизированными аллохтонными остатками, пиритом и отложения проточных и застойных озер — темно-серые алевриты, черные, темно-зеленые глины. Средняя пачка характеризуется преобладанием черных, темно-серых и темно-зеленых глинистых отложений обширного озера, с прослоями песков связанных с проточным режимом. Верхняя пачка характеризуется ритмичным переслаиванием аллювиальных песков, алевритов и озерных глин. Пачки разделены крупными размывами, фиксирующими перерывы в осадконакоплении.

Контакты глинистых и песчаных слоев осложнены клиновидными внедрениями вверх и вниз, видимой мощностью 0,5 - 1,5 м, - осадочными дайками.

Для этих темно-зеленых и темно-бурых глин, песчаных пород в дайках, характерны многочисленные волосовидные трещины с каймами окислов железа 0,3-0,8 мм, образующими сетчатый, косой, неправильно - решетчатый рисунок за счет окраски вдоль трещин в светлый или темный желтовато-бурый цвет в глинах, и ржаво-бурый - в песках. Блоки породы вблизи осадочных даек, решетчатые текстуры смяты, изогнуты и деформированы согласно и вместе с внедрениями песков. Размеры блоков отдельности меняются от 2-3 см до 10-15 см, увеличиваясь от верхних и нижних контактов вглубь глинистых слоев. О диагенетическом криогенном характере перечисленных деформаций свидетельствуют разрывы и смещение границ слоев разного состава, контактов размывов, согласованность деформаций слоистости и решетчатой отдельности. С учетом периодичности наступления и отступления мерзлоты в плейстоцене, осадочные дайки и решетчатая отдельность в отложениях баяндайской свиты, связанные с эпигенетическим промерзанием толщ, отнесены к палеокриогенным образованиям (по классификации Г. Ф. Грависа). Промерзание пород сверху, понижение нижней границы многолетнемерзлых пород при накоплении четвертичных отложений, создавало своеобразную «крышку» замкнутой впадины, повышая давление воды в песчаных горизонтах, приводило к формированию подземных льдов инъекционного и сегрегационно-напорного типа, деформировавших вмещающие породы. Подземные льды такого типа сохранились во впадинах северной Монголии на глубинах до 100 м. Кроме перечисленных деформаций, в глинах и песках встречены зеркала скольжения и трещины, круто секущие субгоризонтальную слоистость.

Плиоцен - четвертичный молассовый комплекс

Верхнеплиоцен-нижнечетвертичные отложения. Аллювий, пролювий, флювиальные и мелководно-озерные отложения: включают галечные и гравийно-галечные и однородные пески разной крупности, с подчиненными прослоями смешанных песчано-гравийно-глинистых пород, глин, алевритов. В основании пески ярко-ржавые коричневые, с гальками, гравийно-дресвяные, с окатышами подстилающих глин, плиточками аргиллитов.

Четвертичные отложения. Русловой и пойменный аллювий, пролювий, делювиально-пролювиальные отложения шлейфов. Они включают горизонты погребенных почв:, табачно-серые, белесые, желтовато- и красновато-серые, черно-

бурые, коричневые супеси, суглинки, глинистые пески, песчано-дресвяные глины, с наклонной, волнистой, иногда вертикально-волнистой слоистостью, образованной невыдержанными по мощности и строению прослоями. В пачке выделено пять ритмов, разделенные размывами, которые начинаются песчано-щебнисто-дресвяными или галечными породами, и вверху завершаются табачными, серыми и темно-коричневыми и черно-бурыми гумусированными супесями, суглинками, песками с включениями крупных обломков кварцитов. Гумусированные породы в кровле ритмов представляют сохранившиеся от размыва части погребенных почв. Отложения пачки отличаются многочисленными наклонными, вертикальными и извилистыми внедрениями в нижележащие породы, охристыми, черными и сизоватыми пятнами, полосами, линзовидно-сетчатыми прожилками, потеками диффузных соединений, решетчатыми и косыми прожилками песков, смятой, с разрывами слоистостью, ожелезненной поверхностью обломков. С учетом региональной схемы палеокриогенных образований перечисленные деформации -фрагменты псевдоморфоз, посткриогенных текстур и криотурбаций, видимые в керне.

5.2. Микроморфологическая характеристика, элементы микростроения четвертичных и плиоцен-четвертичных аллювиальных, делювиальных отложений.

Основой для анализа микростроения отложений служили более 50 шлифов, изготовленных из ориентированных монолитов керна, и точно привязанных к гранулометрическим и генетическим разновидностям пород, строению и их деформациям, выявленным при описании скважин.

Верхне-, среднечетвертичные отложения различного гранулометрического состава склонового и аллювиального генезиса включают:

- седиментационные элементы микростроения, слоистые и слоеватые микротекстуры, обломочные частицы плохой окатанности;

- почвенно-криогенные и посткриогенные элементы микростроения: многочисленные сложные разнопорядковые агрегатно-кольцевые микротекстуры из простых сложных агрегатов, округлой, линзовидно-уплощенной, прямоугольной формы и деформированные, внешние части сложных агрегатов обогащены глинисто-железистыми соединениями - каемками толщиной 0,3-0,5 мм; кольцевые

Рис. 7. Элементы микростроения песчаных пород миоцена-олигоцена-нижнего плиоцена палеоэпикриогенных толщ Булусинской впадины. А -песчано-гравийная порода с окатышами глин (СЛ -5, гл. 56,8 м), направления секущих посткриогенных трещин маркируют прерывистые распределения соединений железа; Б - пески (СЛ-5, гл. 61 м) с четкой седиментационной слоистостью, не выражена трещиноватость зерен кварца, выделения гидроокислов железа по контактам слоев и секущие слойки образуют фрагменты посткриогенных текстур; на контактах слоев встречаются редкие кольца обломков и агрегаты; В - железистые гравелистые пески (СЛ-5, гл. 89,7м), не выражена трещиноватость зерен кварца; Г - глинистые пески (СЛ-5, гл.64,5м); посткриогенные текстуры образованы полосами - светлоокрашенными каймами с диффузными соединениями железа вдоль волосовидных трещин, которые разделяют темные за счет рассеянных выделений железа; каймы секут простые агрегатные микротекстуры глисто-алевритовой массы; в зонах посткриогенных трещин кубические кристаллы пирита-марказита полностью замещены гидроокислами железа.

Зеленые линии - границы кайм с разным распределением железа, штрих-пунктирные зеленые линии - волосовидные трещины в зонах смыкания посткриогенных пустот; черные линии — седиментационные слоистые микротекстуры.

Тип криогенного строения в прошлом.

Палсосннкрмогснныс

Палеосинкрногенные циклично промерзавшие н протаивавшие; промерзавшие ш и генетически в замкнутом талике

■СИР

Рис. 8. Реконструкция типа криогенного строения толщ в палеокриогенной области на примере кайнозойских отложений Булусинской впадины по скв. CJ1-5. Условные обозначения. 1 - породы современного CMC, 2- палеосинкриогенные толщи, промерзав-шие в ранне-, средне- и поздне-четвертичное время и сезонно промерзавшие в позднем плиоцене, вторично эпикроигенные толщи промерзавшие в средне- и позднечетвертичное время, предположительно, в замкнутых таликах; 4 - палеоэпикриогенные толщи, промерзавшие с четвертичное время; 5 - талые, не промерзавшие толщи; 6 -нерасчлененные ярусы ледяных жил; 7 -предполагаемые следы морозобойного растрескивания; 8 - следы подземных льдов с дайками; 9 - посткриогенные текстуры; 10 — границы сверху вниз: - современного деятельного слоя; -максимального эпикриогенного промерзания; - палесинкриогенных и палеоэпикриогенных толщ. Литологические обозначения см. рис.3.

микротектуры обломков вокруг агрегатов; в склоновых отложениях - многослойные кольца из обломков;

- каемки диффузных соединений железа окрашивают контуры крупных блоков и сложных агрегатно-кольцевых систем, образуют плетенчатый, сетчатый, дендритовидный, прожилковый рисунок, который соответствует посткриогенным сетчатым и линзовидным текстурам пород таберальных образований,

- в погребенных почвах встречаются клиновидные извилистые скопления, обогащенные обломочным материалом, внедрения вверх и вниз по контактам слойков песчаного и глинистого состава, линейные полосы, обогащенные ориентированными обломками и удлиненными волокнами глин, возникшие за счет объединения фрагментов кольцевых микротекстур и межагрегатных пространств; кварц и кварциты имеют следы растрескивания на месте; обломки покрыты пленками гидрослюд; отмечены разные планы посткриогенных зон, обогащенных железистыми соединениями - совпадающий с агрегатно-кольцевыми микротекстурами, и секущий слоистость, крупные агрегаты, что связано с их повторным эпигенетическим промерзанием и протаиванием.

Приведенные данные о микроморфологии четвертичных отложений Булусинской впадины характерны для пород с синкриогенным типом микростроения, что позволяет сопоставить их с толщами, имеющими прямые признаки синкриогенза отложений в опорных разрезах, и отнести их к палеосинкриогенными толщам.

Микростроение верхнеплиоцен - нижнечетвертичных отложений. Ритмично-слоистые пески галечные, гравийные, и разной крупности желтоватые, с подчиненными слоями галечника, песчано-дресвяно-глинистых пород, глин, алевритов, с окатышами глин, общей мощности 18-23м. Отложения имеют нечеткие седиментационные микротектуры - слоистые и слоеватые, образованные концентрацией обломков разного размера, соотношением глинистой основной массы и обломков в микрослойках с постепенными переходами между ними, ориентировкой частиц; плохой окатанностью обломков.

Почвенно-криогенные и посткриогенные элементы микростроения образованы сложными разнопорядковыми агрегатно-кольцевыми микротекстурами, в основном, округлой и овальной формы, встречаются многослойные кольца, сложные агрегаты первого и второго порядка бронируют стенки замкнутых пустот;

стенки блоков и сложных агрегатов окрашены глинисто-железистыми соединениями, эти каемки и зоны образуют пятнистый и полосчатый рисунок, соответствующий деформированным посткриогенным линзовидным, решетчатым текстурам пород таберальных образований; встречаются линейно-волнистые полосы, обогащенные обломочным материалом, на краях агрегатов и блоков основной массы прослеживается наиболее интенсивная желто-бурая окраска каемок; обломочные частицы кварца, кварцитов имеют следы интенсивного растрескивания на месте. Вышеперечисленные особенности микроморфологической характеристики свидетельствуют о преобладании почвенно-криогенных и посткриогенных элементов микростроения, в том числе, в песчаных породах, что указывает на активность криогенных процессов, вероятно, связанных с повышенной увлажненностью отложений в период их накопления.

Приведенные данные о микроморфологии показывают, что для верхнеплиоценовых - нижнечетвертичных отложений Булусинской впадины характерны деформированные и преобразованные элементы синкриогенного типа микростроения. Это свидетельствует, что в позднем плиоцене накопление осадков сопровождалось устойчивым сезонным промерзанием - протаиванием и, возможно, сингенетическим промерзанием толщ. С учетом неоднократных потеплений и похолоданий в четвертичное время, отложения плиоцен-нижнечетвертичного горизонта протаивали и повторно промерзали, вероятно в замкнутых обводненных таликах, с чем связано присутствие потеков и сплошных скоплений гидроокислов железа и клиновидных деформаций в подстилающие водоупорные слои.

5.3 Микроморфологические особенности и признаки преобразования отложений миоцена и плиоцена эпигенетическими криогенными процессами.

Отложения олигоцена, миоцена и нижнего плиоцена накапливались в условиях теплого гумидного климата, не сопровождались синхронными процессами промерзания, сохранялись в погребенном состоянии с водоносными горизонтами в песчаных слоях, что препятствовало иссушению толщ. По генезису в составе толщ преобладают озерные глубоководные глины, подчиненное значение имеют аллювиальные галечные, гравийные пески и флювиальные песчано-глинистые породы. Следует отметить, что по минералогическому составу отложения миоцена — плиоцена характеризуются преобладанием кварца над полевыми шпатами, по

сравнению с перекрывающими верхнеплиоценовыми и четвертичными отложениями.

При анализе микроморфологии пород, автор исходил из того, что погребенные олигоцен-миоцен-нижнеплиоценовые отложения Булусинской впадины диагенетически преобразованы в условиях теплого климата. Комплекс новообразований (пирит, марказит), каолиновый и смешанный состав глин, высокая зрелость ассоциации тяжелых минералов (устойчивых к химическому выветриванию), обусловлены восстановительными условия и высокой химической активностью диагенетических процессов в талых отложениях. С другой стороны, эти отложения, в палеокриогенной области являются таберальными образованиями -формировались за счет протаивания и проседания на месте эпикриогенной части толщ.

Микроморфологическая характеристика отложений.

Отложения различного гранулометрического состава характеризуются ненарушенными четкими седиментационными слоистостью и слоеватостью, в основном, горизонтальной ориентировкой частиц, присутствием градационной микрослоистости; микрослоистость часто подчеркнута концентрацией диффузных соединений железа, осложнена мелкими частыми затеками, плавно изогнута, отмечены разрыв и смещение песчаных слойков. Обломочные частицы кварца, полевых шпатов, обломков пород характеризуются разной окатанностью, лучше окатаны мягкие глинистые породы - продукты размыва подстилающих слаболитифицированных глин, остальные представлены окатанными, угловато-окатанными и неокатанными зернами. Зерна кварца почти не имеют трещиноватости и мелкозубчатых поверхностей, а полевые шпаты имеют трещины по плоскостям двойникования и спайности, чем отличаются от перекрывающих отложений.

Агрегатные и кольцевые микротекстуры. В глинах преобладают простые агрегаты, локально встречаются агрегаты первого порядка и редко (на контактах слойков различного состава) с кольцами обломочных частиц. Кольцевые микротектуры обломков встречаются в песчаных песчано-глинистых прослоях, кольца однослойные без четкой дифференциации по размеру, часто окаймляют обломочные зерна и иногда имеют следы вдавливания друг в друга. Вероятно, эти

локально встречающиеся агрегаты и кольцевая организация обломочных частиц связаны с процессом седиментации и плотной упаковки обломочных частиц под давлением в талом состоянии, т.е. с диагенезом талых толщ и существенно отличается от разнообразия сложных агрегатно-кольцевых микротекстур перекрывающих отложений.

Посткриогенные микротекстуры пород установлены в шлифах из монолитов пород с деформированными решетчатыми посткриогенными текстурами, видимыми в керне. В шлифах выражены полосы и зоны разной окраски, обусловленные распределением соединений железа, секущие слоистость, ржавые скопления и пятна на поверхности обломков, глинистых окатышей или цемента, образуют прерывистые и сплошные желто-бурые каймы, обрамлявшие округлые блоки пород, окрашенные, во влажном состоянии, в темно-зеленый цвет. Окраска исчезает при высыхании монолитов, что указывает на присутствие в блоках неустойчивых восстановительных соединений железа, в отличие от кайм, где совместно присутствовали закисные и окисные соединения железа (Рис 7). Сплошные каймы, четко выраженные вблизи контактов с дайками и внедрениями в песчано-глинистых породах и однородных глинах, представляют осветленные или буроватые зоны с тонкими прерывистыми волосовидными трещинами, иногда маркируются более густой окраской вдоль краев блоков породы или срединного шва - зоны смыкания трещин. В плане каймы образуют уплощенную решетку, соответствующую деформированной, изогнутой и сплющенной решетчатой посткриогенной текстуре вблизи даек на границе с водопроницаемыми породами. Следует отметить, что внутри блоков присутствуют свежие новообразованные при диагенезе толщ в талом состоянии кубики пирита и почковидные стяжения марказита, а в посткриогенных зонах вблизи волосовидных трещин эти кубики нацело замещены гидроокислами железа.

В глинах на глубинах более 100 м встречаются сочетания мелких разнонаправленных поверхностей скольжения на стенках неправильных блоков глин, внутри крупной решетки образованной бурыми каймами. Эти поверхности скольжения в шлифах видны как зоны волокнистого строения и более высокой степенью окристаллизации глин вдоль волосовидной трещины. Их сочетание с железистыми посткриогенными текстурами в этих же глинах и волосовидными

трещинами, позволяет считать, что они являются следами скольжения микроблоков породы в процессе вытаивания тонких шлиров льда, при просадке талых пород на месте под давлением сверху, в условиях свободного оттока влаги вниз.

Выше описанные посткриогенные текстуры продолжаются до глубины 117 м и маркируют максимальную глубину эпигенетического промерзания толщи. Глубже в отложениях не установлены деформации седиментационной слоистости, полосчатое окисное ожелезнение, выявлены гнездовое распределение глин цемента, отсутствие трещиноватости зерен любого состава, ненарушенная седиментационная четкая градационная слоистость.

Приведенные материалы показывают, что отложения олигоцена, миоцена и нижнего плиоцена отличаются от пород синкриогенных толщ, преобладанием четких седиментационных микротекстур, локальными сложными кольцами обломков и простыми агрегатами глин, комплексом новообразований, сохранившимися от диагенетической стадии преобразования талых пород в восстановительных условиях. В них не выражены следы перемещения и перестройки организации компонентов основной массы и седиментационных элементов, отсутствуют взаимосвязанные со слоистостью сложные разнопорядковые агрегаты и кольца обломков, не выражены мелкозубчатые поверхности и растрескивание обломков кварца, т.е. отсутствует синкриогенный тип микростроения, характерный для сингенетически и сезонно промерзавших отложений.

В микростроении пород выявлены следы посткриогенных изменений, связанные с вытаиванием решетчатых криогенных текстур и даек. Они проявляются, прежде всего, в перераспределении окисных соединений железа в растворах вдоль замкнувшихся криогенных пустот, избирательным окислением новообразованного пирита и преобладанием неустойчивых восстановительных соединений железа в блоках пород между ними. Следы разнонаправленного скольжения блоков глин относительно друг друга с волокнистой ориентировкой глин, секущие массу глин иного строения внутри блоков крупной посткриогенной решетки, также связаны с вытаиванием тонких шлиров льда и просадкой пород под давлением.

5.4. Реконструкции строения и истории формирования толщ палеокрионной области на юге Сибирской платформы с применением микроморфологической характеристики пород.

Полученные характеристики строения и изменения микростроения отложений в разрезе, позволили сопоставить фрагменты деформаций, видимые в керне, с посткриогенными образованиями опорных разрезов и региональной схемы их стратификации и выделить в разрезе погребенной толщи Булусинской впадины, части толщ различающиеся по типам криогенного микростроения пород. На этой основе, верхнеплиоцен — нижнечетвертичные отложения отнесены к синкриогенным толщам и проведена граница между синкриогенными и эпикриогенной толщами палеокриогенной области на юге Сибирской платформы. В палеоэпикриогенной толще, по фрагментам посткриогенного строения — решетчатым текстурам и дайкам, установлены зоны инъекционных и сегрегационно-напорных льдов, и предполагаемая граница максимального эпигенетического промерзания толщ в замкнутой впадине Предбайкальского прогиба (рис. 8). Сохранение следов присутствия ледяных тел в погребенных толщах, вероятно, связано с однократным эпигенетическим их промерзанием и медленным протаиванием снизу с оттоком влаги в водопроницаемые песчаные породы, постепенной просадкой и уплотнением пород.

Выводы. Слаболитифицированные погребенные породы миоцена - плиоцена имеют посткриогенные дайки и текстуры, в микростроении пород сохраняют седиментационные и диагенетические элементы, связанные с их седиментацией в теплых гумидных восстановительных условиях, и посткриогенные элементы, обусловленные эпигенетическим промерзанием в четвертичное время. В них не выявлены элементы синкриогенного типа микростроения, характерные для многолетнемерзлых синкриогенных толщ, пород таберальных образований, возникших за счет протаивания синкриогенных толщ. Различия типов криогенного микростроения четвертичных и раннекайнозойских отложений в разрезах, позволяют реконструировать типы криогенного строения толщ в прошлом в современных палеокриогенных областях и криогенные события, связанные с сезонным промерзанием, аградацией и деградацией криогенных толщ в интервале времени до 3 млн. лет назад.

Впервые установлено, что реликты синкриогенного типа микростроения, сохраняющиеся в палеосинкриогенных толщах, не выражены в палеоэпикриогенных породах миоцена, плиоцена, сформированных без участия цикличных процессов

промерзания-оттаивания палеокриогеннной области. На примере разреза кайнозойских отложений палеокриогенной области показано, что

микроморфологические характеристики отложений позволяют различать и выявлять в разрезах синкриогенные и эпикриогенные толщи после их протаивания.

Заключение. Использование микроморфологических признаков криогенеза в породах в палеокриогенных областей для реконструкции геокриогенной истории формирования погребенных толщ.

В прогнозы естественных и антропогенных изменений криогенных процессов, условий, реакции криолитозоны на климатические изменения заложены общие представления о ходе деградации и аградации мерзлых толщ, поэтому детализация региональной геокриогенной истории, существенно уточняющая научные представления о природных обстановках в прошлом, остается весьма актуальной при реконструкции физико-географических условий.

На основе комплексных исследований и палеоанализа разрезов, проведенных автором, в т.ч. литологии, геологического, криогенного и посткриогенного строения четвертичных и нижнекайнозойских толщ опорных участков в криогенной и палеокриогенной областей Восточной Сибири, показано широкое распространение, сходство и различия микроморфологических признаков, обусловленных процессами криогенеза в прошлом. Установлено, что микроморфологические особенности в синкриогенных, диакриогенных и сезонно-промерзавших отложениях образуют синкриогенный тип микростроения, которым не обладают однократно промерзавшие эпикриогенные толщи, формирование которых происходило без участия синхронных криогенных процессов. Впервые обосновано, что особенности микроморфологии пород различного генезиса, сохраняющие следы воздействия криогенных процессов и последовательности изменений отложений в ходе деградации и аградации многолетнемерзлых толщ, могут служить признаком таберальных образований и типа криогенеза в разрезах палеокригенных областей.

Это положение позволяет использовать различия криогенного типа микростроения при анализе разрезов погребенных толщ для:

- диагностики криогенной природы деформаций пород в керне, как связующее звено между региональными стратиграфо-палеоклиматическими схемами, опорными обнажениями с криогеоиндикаторами и погребенными толщами с фрагментами криогенных образований;

- диагностики таберальных образований, детализации строения современной криолитозоны по криогенной истории формирования отложений;

- реконструкции синкриогенного и эпикриогенного типов строения толщ в прошлом, в талых погребенных отложениях палеокриогенных областей.

Большая часть территории России подвержена воздействию современных сезонных криогенных процессов. Позднекайнозойские погребенные толщи прибрежного шельфа арктических морей и континентальных депрессий формировались на фоне чередования холодных и теплых условий, вызывавших большое разнообразие криогенных явлений, связанных с синхронными и наложенными криогенными процессами. В региональных схемах недостаточно сведений о начале формирования устойчивых режимов сезонного промерзания, начале формирования многолетней мерзлоты, криогенных образованиях и явлениях в прошлом. Изменения микроморфологических признаков криогенеза в разрезах позволяют выявить криогенную природу явлений в толщах, уточнить геокриогенную истории их формирования в современных палеокриогенных областях России.

Применение микроморфологических признаков криогенеза в разрезах погребенных мерзлых и талых толщ может быть реализовано при комплексных исследованиях на основе базы электронных изображений шлифов при разных увеличениях, привязанной к криогенным образованиям в породах, слоях и горизонтах; к криогенному и посткриогенному строению толщ, и объединенной с литогенетическими и мерзлотно-фациальными характеристиками отложений. Микроморфологические признаки криогенеза в отложениях, могут быть использованы, для определения максимальной глубины эпигенетического промерзания слабо литифицированных мезо-кайнозойских толщ, для диагностики континентальных отложений на шельфе морей, а также для выявления криогенной природы мало изученных явлений в областях предполагаемого распространения криолитозоны в прошлом, например, при решении вопросов о формировании субмаринных синкриогенных толщ. Изменение криогенного типа микростроения по глубине, при прямых признаках синкриогенных процессов, позволяет выявить последовательность криогенных событий и дополнительные сведения о геокриогенной истории толщ, типах промерзания, стадий аградации и деградации мерзлоты на период более 3 млн. лет назад.

Основные публикации по теме работы.

1. Петрографические особенности современных отложений береговой зоны моря Лаптевых. // Исследования мерзлых толщ и криогенных явлений. -Якутск.: Изд-во ИМЗ СО АНСССР, 1988, с.11-21.

2. Особенности микростроения отложений ледовых комплексов Северной Якутии. // Теория почвенного криогенеза.- Пущино, Материалы V Всесоюзной конференции, 1989, с.48-49.

3. Анализ состава и строения кайнозойских отложений острова Муостах. // Методические основы изучения литогенеза ледниковой формации, - Ленинград, Изд-во Лен. Горн.инт-та, Материалы 1УЛитологической школы. 1990, с.69-71.

4. Итоги криолитологических исследований ледовых комплексов Якутии. // Четвертичная стратиграфия и события Евразии и Тихоокеанского региона. - Якутск, Изд-во ЯНЦ СО АН СССР, 1990, с.82-84 / Зигерт Х.Г.

5. Особенности микростроения отложений ледовых комплексов Северной Якутии (на примере Быковского п-ова)// Криология почв.-Пущино, 1991, с.38-47.

6.0 генезисе склоновой поверхности и формировании плейстоценовых отложений // Палеогеография каменного века. Корреляция природных событий и археологических культур палеолита Северной Азии. М-лы междн. конф. -Красноярск, 2000, с.111-113 / Ощепкова Е.Б.

7. Мерзлотные явления как индикатор хода неотектонических процессов. // Фундаментальные проблемы геологии и тектоники северной Евразии,- Новосиб.: СО РАН, ф-л «Гео», 2001, с. 61-62 / Баландин В.А., Ощепкова Е.Б.

8. Ритмичность многолетней мерзлоты и признаки ее проявления в плейстоцене на юге Сибирской платформы. // Фундаментальные проблемы геологии и тектоники северной Евразии. - Новосибирск: Изд-во СО РАН, Филиал «Гео», 2001, с 160 -162 / Ощепкова Е.Б., Медведев Г И.

9. Реконструкция событий верхнего плейстоцена по палеокриогенным структурам отложений. (Байкальский регион). // Мат. 2-й конф.геокриол. России. -Москва: Изд-во МГУ, 2001, т. 1, с.253 -260 / Ощепкова Е.Б., Медведев Г.И.

10. О геологическом строении придолинных пологих склонов в Приангарье. // Геоморфология центральной Азии. ХХУ1 Пленум Геоморфологической ком. РАН. -Барнаул: 2001, с. 84-85 / Ощепкова Е.Б., Медведев Г.И.

11. Фациально-генетические особенности отложений придолинных склонов правого борта р.Ангары. // Современные проблемы Евразийского палеолитоведения. -Новосибирск: Изд-во Института археологии и этнографии СО РАН, 2001, с.294-301./ Ощепкова Е.Б.

12. Стратиграфия геоархеологического местонахождения «Сосновый Бор» // Современные проблемы Евразийского палеолитоведения. - Новосибирск: Изд-во ИАЭ СО РАН, 2001,с. 353-359/ Генералов А.Г.

13. Геоинформационные технологии как инструмент изучения и закономерностей залегания плиоцен-плейстоценовых толщ. // Современные проблемы Евразийского палеолитоведения. - Новосиб.: ИАЭ СО РАН, 2001, с.83 -95. / Генералов А.Г., Емельянов A.B., Мироманов A.B., Ощепкова Е.Б.

14. Проблемы палеомагнитного датирования плейстоценовых полигенетических отложений шлейфов палеолитического местонахождения «Игетей-2000». //

Современные проблемы Евразийского палеолитоведения. - Новосибирск: Изд-во ИАЭ СО РАН, 2001, с.34-42 / Бураков К.С, Нечасова И.Н, Медведев Г.А.,Ощепкова Е.Б.

15. Каменный век Южного Приангарья. т.1, «Иркутский геоархеологический район». - Иркутск: Изд-во Иркутского университета. 2001, 84 с. Колл. монография / Генералов А.Г., Медведев Г.И., Заграфский С.И., Базалийский В.И., Туркин Г.В., Тютрин А. А.

16. Каменный век Южного Приангарья. т. 2, «Вельский геоархеологический район. -Иркутск: Изд-во Иркутского университета. 2001, 242с. Колл. монография. /Медведев Г.И., Липнина Е.А., Бердникова Н.Е., Генералов А.Г., Роговской Е.О., Ощепкова Е.Б., Воробьева Г.А., Шмыгун П.Е.

17. Questions of stratigraphy and geography of lithotechnogies of anthropogene of Northtrn Asia. The offer to polemic. // East Fsia remote parts: Geoarchaeologicai past and ethnic roots. Irkutsk University, 2002, pp.34 -36. / Medvedev G.I.

18. Палеокриолитозона как среда обитания палеолитического человека // Мат. межд. конф. Криосфера земли как среда жизнеобеспечения.-Пущино, 2003, с. 145

19. Стратификация палеокриогенных образований кайнозоя южной части Сибирской платформы. // Мат. межд. конф. Криосфера Земли как среда жизнеобеспечения. -Пущино, 2003, с. 202.

20. Криогенные деформации в кайнозойских отложениях Предбайкальского прогиба. // ДАН, 2003, т.393, № 8, ч.1, с. 1105-1109

21. Криолитогенные отложения Приморской равнины моря Лаптевых: литология и микроморфология.ИПЦ «Экспресс», Тюмень, 2004,120 с.

22. Палеокригенные образования, стратигигафия, геоархеология четвертичных отложений Байкальской Сибири. // Криосфера Земли, 2004, №1, с. 18-28 / Медведев Г.И

23. Признаки криогенных процессов в кайнозойских отложениях нефтегазоносной провинции Прибайкалья. // Материалы международной конференции "Криосфера нефтегазоносных провинций" - Тюмень, 2004. с.79.

24. Дифференциация криогенных образований в склоновых отложениях верхнего плейстоцена Прибайкалья. // Мат-лы межд. конф. "Криосфера нефтегазоносных провинций" - Тюмень, 2004, с.79-80 / Ощепкова Е.Б., Опокина О.Л.

25. Признаки криогенеза в терригенных отложениях карбона Иркутского амфитеатра Сибирской платформы Н Мат-лы третьей конф. геокриологов России. 1-3 июня 2005 г. Изд-во МГУ,- Москва, 2005, т.З, с. 245- 250.

26. Методические вопросы микроморфологического анализа криолитогенных отложений // Приоритетные направления в изучении криосферы Земли, 25 мая 2005 г.- Пущино , 2005, с. 112-113.

27. Cryogenic structure and genesis of Late Cenozoic watershed formations at the Primorsky mountain range adjacent to the Bykovsky peninsula, Laptev sea, Russia // 2nd European Conference on Permafrost, 12-6 iune 2005, Berlin, 2005, pp.23-24.

28. Paleociyogenic formations of alluvial terraces on the nort of Western Siberia // 2nd European Conference on Permafrost, 12-16 iune 2005.- Berlin, 2005, pp. 69-70 / Kurchatova A.N.

Отпечатано в отделе оперативной печати Геологического ф-та МГУ Тираж 140 экз. Заказ № 43

Содержание диссертации, доктора геолого-минералогических наук, Слагода, Елена Адольфовна

Введение

Глава 1 Криогенные образования в реконструкции геокриологической истории. Проблемы, методические вопросы диагностики криогенных образований в отложениях и определение криогенного типа микростроения пород. ]

1.1. Диагностическое значение криогенных и палеокриогенных образований в отложениях. Изученностью связей криогенных образований с условиями и процессами их формирования, дифференциации и сохранности в толщах.

1.2. Исследования микроморфологии мерзлых и протаявших пород и проблемы применения для реконструкции криолитозоны.

1.3. Основные стадии развития криолитозоны, соотношение формирования геологических тел и процессов криогенеза.

Глава 2. Методика комплексной диагностики криогенных элементов микростроения в отложениях позднего кайнозоя.

2.1. Представления об истории формирования криолитозоны в районах исследований, как основа анализа строения разреза опорных участков.

2.2. Последовательность анализа и интерпретации микростроения отложений в отложениях позднего кайнозоя.

2.3 Микроморфологическая характеристика отложений.

2.4. Интерпретация микростроения отложений и достоверность выделения криогенных элементов микростроения из оттаявших монолитов.

Глава 3. Признаки криогенеза в микроморфология четвертичных отложений криогенной области севера Сибирской платформы и Верхоянской горной системы.

3.1. Основные черты геологической и криогенной истории формирования останцов Приморской низменности и депрессий Верхоянской горной системы.

3.2. Микростроение пород полигенетических отложений синкриогенных толщ.

3.3. Микростроение пород диакриогенных толщ.

3.4. Микростроение талых и вторично эпигенетически промерзших полигенетических отложений таберальных образований.

Глава 4. Признаки криогенеза в микроморфологии четвертичных отложений палеокриогенной области юга Сибирской платформы.

4.1 Строение, палеокриогенные образования, генезис четвертичных отложений кайнозойских впадин и последовательность криогенных событий в палеокриогенной области на юге Сибири.

4.2. Палеокриогенные образования, генезис и микростроение четвертичных отложений Предсаянского прогиба Сибирской платформы.

4.3. Палеокриогенные образования, генезис и микростроение четвертичных отложений придолинных склонов позднекайнозойской впадины Предбайкальского прогиба.

Глава 5. Реконструкция палеокриогенного строения погребенных толщ палеокригенной области Предбайкальского прогиба Сибирской платформы с применением микроморфологических признаков криогенеза в четвертичных и палеоген- неогеновых отложениях.

5.1. Геологическое строение Булусинской впадины Предбайкальского краевого прогиба палеокриогенная и фациально-генетические типы отложений.

5.2. Микроморфологическая характеристика, элементы микростроения четвертичных и плиоцен-четвертичных аллювиальных, делювиальных отложений.

5.3. Микроморфологические особенности и признаки преобразования эпигенетическими криогенными процессами отложений палеогена, неогена.

5.4. Реконструкции строения и истории формирования толщ палеокриогенной области на юге Сибирской платформы с применением микроморфологической характеристики пород.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Реконструкция криолитозоны с применением микроморфологических признаков криогенеза в отложениях позднего кайнозоя"

Работа посвящена проблемам диагностики криогенных образований в толщах позднего кайнозоя для реконструкции истории формирования, деградации и аградации криолитозоны в современной криогенной и палеокриогенной областях Восточной Сибири. В общепринятом значении криогенные образования - следствие криогенеза. История развития многолетнемерзлых толщ (ММТ) - их протаивание и промерзание под воздействием глобальных колебаний климата на фоне изменения геологического режима и физико-географического обстановок регионов, проявляется в изменениях криогенных процессов и условий, смене ландшафтно-фациальных обстановок осадконакопления и денудации. События криогенной истории фиксируются в стратиграфической последовательности толщ позднего кайнозоя в виде синхронных или наложенных криогенных образований.

В настоящее время, как прямые индикаторы изменения криогенных процессов и условий в разрезах отложений используются: синкриогенный и эпикриогенный тип строения толщ, полигональные системы ледяных жил и псевдоморфоз, залежи подземных льдов, криогенные и посткриогенные текстуры, бугры пучения, солифлюкция. Для нахождения прямых криоиндикаторов нужны крупные, доступные для изучения обнажения, с наиболее полной стратиграфической последовательностью и сохранностью криогенных образований. Но даже в таких объектах исследований, интерпретация криогенной природы явлений часто вызывает многочисленные дискуссии. Они возникают в связи с фрагментарной сохранностью криогенных образований и вмещающих их отложений; с фациально-генетической пестротой, прерывистым распространением, колебаниями мощности субаэральных толщ и изменчивостью их криогенного и посткриогенного строения. Кроме того, криогенные образования прошлого изменялись под воздействием современных и голоценовых природных процессов. Погребенные толщи сохраняют больше следов воздействия природных процессов, в меньшей степени преобразованы современными и 4 голоценовым изменениями, но непосредственному наблюдению доступны только фрагменты криогенных образований, видимые в керне. Для определения типов криогенного строения по керну - малоразмерным фрагментам толщ, используется накопленный опыт о взаимосвязях различных криогенных образований, их элементов и ассоциаций с вмещающими породами, данные об условиях и процессах вызывающих их формирование и разнообразие. Для лито логических и мерзлотно-фациальных корреляций криогенных образований в обнажениях и их элементов керне скважин необходимо выявить дополнительное связующее звено -микроморфологические признаки активного долговременного участия криогенных процессов в формировании отложений.

Криогенные образования, следствие криогенеза и результат воздействия различных процессов связанных с фазовыми переходами вода-лед, лед-газ. Они выделяются как элементы строения пород, слоев, генетических разновидностей отложений, геологических тел, формаций и стратиграфических последовательностей, фиксируют события геокриологической истории (Романовский, 1993, Конищев, 1997, Мельников, Спесивцев, 2000) в виде:

1. включений льда, криогенных текстур мерзлых пород, типов криогенного строения толщ, различных типов подземных льдов, распространения и типов криогенного строения многолетнемерзлых толщ в верхней части земной коры, характеризующих ход аградации криолитозоны;

2. посткриогенных текстур талых и мерзлых пород, палеокриогенного строения отложений, повторно-жильных структур и псевдоморфоз, деформаций связанных с вытаиванием ледяных включений, геолого-географических параметров палеокриогенных областей, характеризующих ход деградации криолитозоны.

Соответственно, стратифицированная последовательность криогенных и палеокриогенных образований в разрезах отложений, служит основой для реконструкции криогенного строения, ритмики криогенных процессов, смены криогенных процессов и условий, отражающих потепления, 5 похолодания, увлажнения и иссушения климата в геологическом времени. Закономерности формирования особенностей природной среды, связанные с промерзанием и протаиванием пород, периодическим или длительным существованием отрицательных температур, объединяемые наиболее широко применяемым понятием криогенез. Н.Н. Романовский (1993) определяет «криогенез — это комплекс процессов и явлений, происходящих в верхних горизонтах литосферы, как в сформировавшихся породах различного состава и возраста, так и в накапливающихся осадках, вызванных их промерзанием и протаиванием, охлаждением и нагреванием, изменением давления. Этот комплекс процессов включает в себя: фазовые превращения вода=лед=пар, (вода+газ)=гидраты газов=(газ+лед); образование и разрушение кристаллогидратов солей; миграцию газов и флюидов, изменения их состава, свойств, строения, состояния и распределения в литосфере. Криогенез объединяет комплекс криогенных процессов (криогенные пучение и растрескивание, солифлюкцию, термокарстовые просадки и др.), которые служат причиной формирования криогенных явлений (образований) и криогенного микрорельефа». Криогенез включает криогенные условия, процессы и явления, возникающие в слое сезонного оттаивания и промерзания. Криогенез литосферы и обусловленное им формирование многолетней криолитозоны, криогенных процессов и явлений в земной коре — явление геоисторическое, характерное для всех холодных этапов истории развития Земли (Ершов, 1990).

Близкое значение имеет криолитогенез - совокупность всех процессов литогенеза «в зонах устойчивого охлаждения Земли, формирующие комплекс мерзлых и сопутствующих им пород и форм рельефа» (Региональная криолитология, 1989), т.е. как совокупность седиментационных, раннедиагенетических, почвенных и криогенных процессов синхронных или асинхронных в геологическом понимании накоплению толщ. Вслед за Н.М. Страховым (1962) криолитогенез понимается как вся совокупность стадийно проявляющихся процессов выветривания, мобилизации, транспортировки, осаждения вещества, раннедиагенетического преобразования осадков в 6 отложения, отложений в породы протекающих в криогенных условиях. Иногда термин применяется в связи с акцентом на литологические объекты и методы исследований, при генетической типизации, определении фациальных условий обстановки, истории формирования толщ и их литологических особенностей вызванных воздействием криогенных процессов. С процессами криолитогенеза связано определение криолитогенных отложений (Катасонов, 1962, 1968), как отложений сформированных в области распространения ММТ.

Криогенез, связанный с многолетними колебаниями температур, захватывает верхнюю часть земной коры, сопровождает накопление, преобразование и диагенез мерзлых и талых толщ, оставляет разнообразные следы воздействия в геологической последовательности отложений - в разрезах. В многолетнемерзлых толщах выявление криогенных образований не вызывает сомнений, особенно в обнажениях хорошо доступных для исследований. Дискуссии идут в основном о том - когда образовались, какие механизмы и условия являются ведущими, насколько и как меняются криогенные образования, с какими криогенным процессами или условиями связаны сопряженные изменения вмещающих пород. В области распространения ММТ, геологические разрезы хранят всю совокупность изменений пород и толщ: полигенетические ледовые комплексы объединяют разновозрастные горизонты, как связанные со стадиями деградации, аградации ММТ, обусловленные чередованием потеплений и похолоданий, так и региональными, локальными изменениями режимов аккумуляции и денудации, ландшафтной обстановки; в эпигенетически промерзавших толщах выделяются современные и реликтовые части, посткриогенные образования предшествующих стадий сингенетического или эпигенетического промерзания и/или оттаивания, не связанного с последним голоценовым потеплением и т.д.

Сложней обосновать криогенную природу образований в толщах палеокриолитозоны, особенно в зонах воздействия современных сезонных процессов протаивания и промерзания. В погребенных четвертичных толщах 7 по фрагменту видимому в керне трудно установить целое образование и всю совокупность криогенных образований, провести их типизацию. Определение синхронности накопления отложений и криогенных образований проводится по комплексу признаков: посткриогенным образованиям, сменам флоры и фауны, минералам индикаторам палеотемператур и др., а неполнота этих сведений вызывает наибольшие дискуссии при интерпретации происхождения наблюдаемых образований, деформаций как результатов воздействий процессов в прошлом. Часто наблюдаемое в обнажениях вблизи поверхности разнообразие следов криогенных воздействий на отложения связывается только с современными климатическими условиями и физико-географической обстановкой. При этом утрачивается информация для реконструкции геокриологической истории, упрощаются представления об изменениях геоэкологической обстановки, обусловленных процессами криогенеза, которые отражаются на всех компонентах Природной обстановки: на осадках, биоте, почвах, в рельефе, ландшафтах, режимах водоемов и подземных вод и др.

Теоретической и методической основой изучения отложений палеокриолитозоны служат мерзлотно-фациальный и палеокриогенный анализ четвертичных отложений, и базовое положение криолитогенеза о необратимости изменений дисперсных отложений, почв, сохраняющихся в отложениях и рельефе после оттаивания ММТ. В.Н. Конищев (Региональная криолитология, 1989) показал, что палеокриогенный анализ включает: «1) изучение полигональной морфоскульптуры; 2) изучение клиновидных и других типов деформаций в разрезах; 3) идентификацию посткриогенных текстур; 4) анализ микроморфологических характеристик; 5) диагностику криогенной природы вещества дисперсных отложений и почв на основе дисперсности, минералогического и химического состава».

Микроморфологические признаки криогенеза это совокупность компонентов и организационных элементов породы, их устойчивые связи между собой, в формировании которых ведущее значение имели фазовые переходы вода-лед, установленные в шлифах и имеющие неразрывное единство с прямыми индикаторами процессов криогенеза в толщах.

Результаты микроморфологического анализа отложений в определении типа и стадий промерзания толщ используют редко. Препятствием их применения для реконструкции криогенного строения толщ является слабая разработанность методических вопросов: распространенности микроморфологических криогенных признаков в отложениях различного генезиса и разных физико-географических обстановках; сохранности криогенных признаков в таберальных образованиях; выявления и определения криогенных признаков в керне и шлифах при наложении следов разных процессов; их диагностического значения.

В данной работе рассматриваются вопросы определения микроморфологических характеристик пород, как признаков процессов и типов криогенеза, применения микроморфологических признаков для реконструкции геокриологической истории толщ на основе выявленных закономерностей позднекайнозойского этапа криогенеза. Развиваются методы диагностики признаков криогенных процессов в керне скважин на основе анализа микроморфологических характеристик пород. На сравнительно-литологической основе проводится сопоставление материалов бурения с микроморфологическими особенностями многолетнемерзлых сикриогенных и эпикриогенных отложений субаэральных и субаквальных толщ различного генезиса, полученных в обнажениях с прямыми признаками криогенных процессов. Доказывается, что микроморфологические признаки криогенеза отложений могут быть связующим звеном региональной корреляции криогенных, посткриогенных образований опорных обнажений и погребенных толщ, доступных изучению только в керне скважин, при проведении комплексных исследований.

Цель - выявить признаки воздействия криогенеза в микроморфологической характеристике пород различного генезиса, отображающие типы промерзания и изменения отложений в ходе деградации и аградации многолетнемерзлых толщ (ММТ).

Задачи.

1. Определить место криогенных особенностей микростроения пород остальных литологических признаков в систематике криогенных явлений. Обосновать связь криогенных микроморфологических характеристик пород с макро криогенными образованиями в обнажениях и керне, а также их диагностическое значение.

2. Разработать приемы выявления криогенных признаков в микроморфологической характеристике пород; выявить устойчивые взаимосвязи седиментационных, почвенных и криогенных элементов микростроения; оценить сохранность криогенного типа микростроения пород в шлифах из ненарушенных оттаявших монолитов; определить последовательность анализа разрезов.

3. Выявить распространенность, черты сходства и различия криогенных элементов микростроения пород в генетических разновидностях сезонно-талых, синкриогенных четвертичных толщ в различных физико-географических обстановках криолитозоны северо-востока Сибири; показать унаследованность элементов микростроения пород в талых и вторично эпигенетически промерзших таберальных образованиях.

4. Установить распространенность и сохранность криогенных микроморфологических признаков в четвертичных субаэральных отложениях палеокриогенной области на юге Сибири и сравнить с микростроением пород таберальных комплексов криогенной области.

5. Выявить микроморфологические признаки преобразования отложений олигоцена-миоцена и плиоцена в палеокриогенной области юга Сибири, а также в погребенных толщах, не подверженных воздействию современных криогенных процессов, и реконструировать палеокриогенное строение позднекайнозойских толщ.

Защищаемые положения. 1. Элементы криогенного микростроения пород и их типичные сочетания с седиментационными, почвенными, диагенетическими особенностями отложений, обусловленные процессами криогенеза, историей промерзания и протаивания толщ диагностируют ведущий процесс - многократные фазовые переходы вода-лед. Диагностика смены типов криогенного строения толщ в вертикальном разрезе, основанная на использовании микроморфологических признаков криогенеза в породах, в комплексном стадийном анализе, применима для реконструкции геокриологической истории.

2. В микроморфологии пород установлены сочетания седиментационных, почвенно-раннедиагенетических и криогенных элементов микростроения, не разделимые по геологическому времени образования. Эти совокупности сохраняются и достоверно выявляются в шлифах, изготовленных из оттаявших монолитов мерзлых пород из обнажений, керна погребенных мерзлых и талых толщ, а также неразрывно связаны с прямыми индикаторами процессов криогенеза в толщах и образуют синкриогенный тип микростроения пород.

3. В криогенной области склоновые, пойменные, ложбинные, старичные, озерные и другие генетические разновидности четвертичных отложений синкриогенных и диакриогенных толщ обладают синкриогенным типом микростроения: устойчивым сочетанием седиментационных, почвенно-раннедиагенетических, криогенных элементов в породе. Различия синкриогенного типа микростроения связаны с дифференциацией региональных и мерзлотно-фациальных условий, физико-географических обстановок их сингенетического промерзания. Унаследованные черты микростроения пород синкриогенного типа, сохраняются в протаявших и вторично эпигенетически промерзших отложениях криогенной области, что позволяет на основе их распределения в разрезах, детализировать историю изменения криогенного строения толщ.

4. В палеокриогенной области в талых склоновых, пойменных, флювиальных четвертичных отложениях на юге Сибирской платформы, вместе с палекриоиндикаторами - псевдоморфозами, посткриогенными текстурами широко распространены реликты унаследованного синкриогенного типа микростроения пород, аналогичные элементам микростроения пород таберальных образований криогенной области.

5. В палеокриогенной области, в слабо литифицированных породах олигоцена - миоцена, нижнего плиоцена, с посткриогенными дайки и текстурами эпикриогенных толщ, отсутствует синкриогенный тип микростроения четвертичных отложений; криогенные элементы микростроения, наложенные на седиментационные, диагенетические особенности погребенных толщ, фиксируют распределение посткриогенных текстур и максимальную глубину эпигенетического промерзания в четвертичное время. Различия типов криогенного микростроения четвертичных и нижнекайнозойских отложений в разрезах, позволяют реконструировать типы строения палеокриогенных толщ, последовательность событий связанных с сезонным промерзанием, аградацией и деградацией криогенных толщ за период до 3 млн. лет назад.

Научная новизна.

1. Впервые показано, что микроморфологические особенности пород, обусловленные разными совокупностями и интенсивностью криогенных процессов при сингенетическом промерзании, цикличном сезонном промерзании-протаивании и эпигенетическом промерзании занимают определенное место в системе криогенных явлений, диагностируя ведущий процесс фазовых переходов вода-лед различной повторяемости.

2. Впервые доказано, что реликты синкриогенного типа микростроения субаэральных четвертичных отложений унаследовано сохраняются в породах таберальных талых и вторично эпигенетически промерзших образований и сопряжены с криоиндикаторами, т.е. являются признаком накопления отложений в условиях воздействия синхронных накоплению процессов криогенеза.

3. Впервые показано, что реликты синкриогенного типа микростроения сохраняются в талых четвертичных отложениях с палекриоиндикаторами -псевдоморфозами и посткриогенными текстурами, как в зонах обнажений, так и в погребенных толщах палеокриогенной области Восточной Сибири.

4. Впервые установлены особенности микростроения пород, связанные с однократным эпигенетическим промерзанием и протаиванием слабо литифицированных погребенных отложений олигоцена-миоцена, плиоцена, не подвергавшихся воздействию синхронных и современных криогенных процессов в деятельном слое и в зоне годовых колебаний температур.

5. Впервые показано диагностическое значение и методика применения микроморфологических признаков криогенеза в разрезах для реконструкции типов криогенного строения толщ, что позволяет детализировать геокриогенную историю современной криолитозоны и палеокриогенных областей при комплексных исследованиях природных условий прошлого.

На основе исследований литологии, геологического, криогенного и посткриогенного строения четвертичных и нижнекайнозойских толщ опорных участков криогенной и палеокриогенной областей ВосточноСибирского региона показано широкое распространение криогенного типа микростроения в полигенетических синкриогенных, эпикриогенных палеокриогенных отложениях субаэральной формации. Обосновано применение микроморфологических криогенных признаков в комплексном палеоанализе для диагностики криогенных образований в погребенных толщах и реконструкции геокриологической истории в позднем кайнозое.

Заключение Диссертация по теме "Геоэкология", Слагода, Елена Адольфовна

Выводы. Слаболитифицированные погребенные породы миоцена, плиоцена имеют посткриогенные дайки и текстуры, в микростроении сохраняют седиментационные и диагенетические элементы, связанные с их седиментацией в теплых гумидных восстановительных условиях, и посткриогенные элементы обусловленные эпигенетическим промерзанием, в них не выявлены элементы синкриогенного типа микростроения, характерные для многолетнемерзлых синкриогенных толщ, пород таберальных образований, возникших за счет протаивания синкриогенных толщ.

Впервые установлено, что реликты синкриогенного типа микростроения сохраняются в палеосинкриогенных отложениях субаэральной формации, и не выражены в палеоэпикриогенных породах миоцена, плиоцена, сформированных без участия цикличных процессов промерзания-оттаивания палеокриогеннной области. На примере разреза кайнозойских отложений палеокриогенной области показано, что микроморфологические характеристики отложений позволяют различать и выявлять в разрезах синкриогенные и эпикриогенные толщи после их протаивания.

Заключение. Реконструкция формирования криолитозоны с применением микроморфологических признаков криогенеза в погребенных толщах позднего кайнозоя.

В прогнозы естественных и антропогенных изменений криогенных процессов, условий, реакции криолитозоны на климатические изменения заложены глобальные представления о ходе деградации и аградации мерзлых толщ, поэтому детализация региональной геокриогенной истории, существенно уточняющая фундаментальные научные представления о развития природных обстановок в прошлом остаются весьма актуальными. На основе комплексных исследований и палеоанализа разрезов, проведенных автором, в.т.ч. литологии, геологического, криогенного и посткриогенного строения четвертичных и нижнекайнозойских толщ опорных участков в криогенной и палеокриогенной областей Восточной Сибири, показано широкое распространение, сходство и различия микроморфологических признаков, обусловленных процессами криогенеза в прошлом. Установлено, что микроморфологические особенности в синкриогенных, диакриогенных и сезонно-промерзавших отложениях образуют синкриогенный тип микростроения, которым не обладают однократно эпикриогенные толщи -диагенез которых происходил без участия синхронных криогенных процессов. Впервые обосновано, что особенности микроморфологии пород различного генезиса, сохраняющие следы воздействия криогенных процессов и последовательности изменений отложений в ходе деградации и аградации многолетнемерзлых толщ, могут служить признаком таберальных образований и процессов криогенеза в разрезах палеокриогенных областей.

Микроморфологические признаки криогенеза это совокупность компонентов и организационных элементов породы, их устойчивые связи между собой, в формировании которых ведущее значение имели фазовые переходы вода-лед, установленные в шлифах и имеющие неразрывное единство с прямыми индикаторами процессов криогенеза в толщах. Для использования микроморфологических признаков криогенеза в реконструкциях посткриогенного строения толщ, необходимо обосновать его

178 сохранение в мерзлых и протаявших породах, в образцах из обнажений и керна скважин, широкое распространение в породах различного генезиса, в таберальных образованиях криолитозоны и палеокриогенной области. Следы воздействия многократных цикличных фазовых переходов вода - лед в составе, строении, структурах и микротекстурах отложений и пород, сохраняются в толщах вместе с геологическими признаками генезиса, физико-географической и ландшафтно-фациальными обстановками их накопления, предшествующего и наложенного диагенетического преобразования пород.

Микроморфологические признаки криогенеза в породах обусловлены совокупностью следующих условий, процессов -последовательно во времени сменяющих друг друга и воздействующих на осадки и отложения различной степени литификации, которые образуют наложенные в разрезе толщ зоны и рассматриваются упрощенно как стадии многолетнего промерзания - аградации криолитозоны оттаивания -деградации криолитозоны:

- многократное цикличное протаивание и промерзание в деятельном слое до перехода в многолетнемерзлое состояние;

- сингенетическое промерзание осадков вверх от многолетнемерзлого субстрата;

- диагенетическое промерзание слаболитифицированных отложений вниз и/или вверх (по нормали) от границ ММТ;

- преобразование осадков в криогенном состоянии в отрицательном диапазоне колебаний температур;

- эпигенетическое промерзание отложений вниз от ММП;

- многолетнее протаивание синкриогенных ММТ сверху, проявляющееся в снижении глубины залегания кровли ММТ, в размыве и/или в просадке протаявших отложений на месте, т.е. формирование таберальных образований (комплекса); которое сопровождается многократным цикличным промерзанием - протаиванием в деятельном слое ;

- многолетнее протаивание эпикриогенных пород сверху с формированием таберальных образований;

- протаивание эпикриогенных или синкриогенных отложений снизу вверх от подошвы ММТ с формированием таберальных образований.

Криогенные элементы микростроения, установленные в шлифах из оттаявших ненарушенных монолитов отложений синкриогенных ММТ, после вытаивания льда, включают следующие часто встречающиеся и легко опознаваемые характеристики микроморфологии пород, связанные с прямыми криогенными индикаторами макроуровня:

- сложные многопорядковые агрегатно-кольцевые микротекстуры основной массы обломочных пород, в определенных соотношениях с седиментационными, почвенно- раннедиагенетическими элементами микростроения пород в шлифах;

- пустоты и их взаимоотношения с компонентами микростроения пород;

- распределение обломков в основной массе и их взаимоотношения с элементами микростроения, пустотами;

- распределение тонкодисперсной массы и глин - степень окристаллизации, пленки, натеки, зоны концентрации и разубоживания;

- растрескивание обломков пород и минералов, зональная трещиноватость зерен кварца в присутствии соединений железа;

- новообразованные минералы, соединения и их распределение по седиментационным, криогенным и раннедиагенетическим, почвенным элементам микростроения пород в шлифах;

Посткриогенные элементы микростроения в шлифах -унаследованные криогенные элементы сохранившиеся после протаивания и осадки отложений на месте, без размыва толщ, независимо от типа криогенного строения ММТ, т.е. в таберальных образованиях, включают:

- деформированные агрегатно-кольцевые микротекстуры основной массы, конформно преобразованные вместе седиментационными, раннедиагенетически почвенными и диагенетическими элементами микростроения пород;

- залеченные пустоты и микротекстуры заполнения пустот от вытаивания ледяных включений;

- распределение обломков, тонкодисперсной массы и глин - полосы, затеки, пленки, натеки; унаследованные, реликтовые и новообразованные зоны концентрации и разубоживания;

- растрескивание обломков пород и минералов, зональная трещиноватость зерен кварца в присутствии соединений железа; новообразованные минералы, соединения и их распределение по генетическим элементам микростроения в породах и их зональное строение и распределение, преобразование конкреций, микроортштейнов;

Микроморфологические признаки криогенеза связанные с сингенетическим промерзанием ММТ (стадии 1-4), установлены в синкриогеннных толщах криолитозоны в пойменных, старичных, флювиальных, ложбинно-русловых, дельтовых, делювиальных, пролювиальных, солифлюкционных, солифлюкционно-эоловых, мелководно-озерных и мелководно-лагунно-морских отложениях в различных геолого-геоморфологических и геокриологических условиях. Микроморфологические признаки криогенеза пород широко распространены и физико-географических обстановках криолитозоны Восточной Сибири, характеризуются определенным единообразием, сходством, что связано с общими для них геокриологическими условиями образования. Различия микроморфологии пород; сочетаний криогенных, седиментационных почвенно-раннедиангенетических л элементов микростроения в синкриогенных толщах обусловлены гранулометрическим и минералого-петрографическим составом отложений, ланшафтно-фациальными условиями обстановки накопления и интенсивности проявления почвенных процессов, условиями аэрации и увлажнения, связанными с колебаниями климатических параметров или режимов стока в зависимости от уклонов поверхности, динамикой геолого-геоморфологического режима в континентальных бассейнах седиментации.

Сходство криогенных элементов микростроения пород синкриогенных толщ не зависит от фациально-генетического разнообразия пород, проявляется в отсутствие почвообразовательных процессов, в различных геолого-геоморфологических зонах аккумуляции, в разных климатических и

181 ландшафтных условиях позднеплейстоценовых физико-географических поясов, что позволяет считать установленную совокупность элементов микростроения и закономерных сочетаний с седиментационно-раннедиагенетическими - синкриогенным типом микростроения.

В протаявших и вторично эпигенетически промерзших породах таберальных образований сохраняются преобразованные реликты элементов синкриогенного типа микростроения - унаследованные взаимосвязи посткриогенных «залеченных» пустот, седиментационных, почвенно- и раннедиагенетических элементов. Новые элементы микростроения пород связанные с повторным эпигенетическим промерзанием отложений, не имеют тесной связи с предшествующими стадиями формирования отложений, являются этапом диагенеза пород - криодиагенеза. Элементы связанные с однократным эпигенетическим промерзанием отложений представлены:

- пустотами секущими седиментационные элементы и/или наследующие ослабленные зоны - контакты слойков, диагенетическую полосчатость и др.; пустотами секущими реликты деформированных, уплотненных почвенно-и синкриогенных элементов микростроения;

- зонами перераспределения диффузных закисных и окисных соединений железа определяющих окраску породы.

В палеокриогенной области, в обнажениях и погребенных толщах делювиальных, делювиально-пролювиальных, флювиально-ложбинных, солифлюкционных, субаэрально-дельтовых, мелководно-озерных четвертичных лессовидных и почвенных отложениях Предбайкальского и

Предсаянского кайнозойских прогибов, установлены последовательности криоиндикаторов - псевдоморфоз, первично-грунтовых жил, посткриогенных текстур, палеотермокарстовых котловин, свидетельствующие о синкриогенном состоянии толщ в прошлом и о неоднократной деградации и аградации верхней части ММТ. В талых породах установлены наборы элементов микростроения, образующие закономерные сочетания аналогичные синкриогенному типу микростроения пород таберальных образований криолитозоны. Составление микростроения различных четвертичных

182 горизонтов свидетельствует об интенсивном проявлении криогенеза, его воздействии на состав и микростроение пород на юге Сибирской платформы начиная с раннего плейстоцена - эоплестоцена.

Эпигенетически промерзавшие и протаявшие в погребенном состоянии породы нижнего плиоцена и миоцена, с прямыми индикаторами эпикриогенного строения - следами вытаивания инъекционных и сегрегационно-напорных ледяных тел с криогенными дайками и посткриогенными текстурами, преобразованы криогенными диагенетическими процессами в меньшей степени. В этих породах седиментационные текстуры отличаются слабыми деформациями, незначительным перемешиванием обломочного материала, плотной упаковкой, слабой трещиноватостью зерен кварца или ее отсутствием, новообразованиями стяжений марказита и пирита, характерными для восстановительных, увлажненных условий. Посткриогенные текстуры пород -волосовидные трещины с каймами гидроокислов железа, окаймляющие темноокрашенные блоки пород с неустойчивыми восстановительными соединениями железа; или микросмещения с разнонаправленными зеркалами склольжения выполненными чешуйками глин. В плане они соответствуют решетчатым посткриогенным макротекстурам, к ним приурочены псевдоморфозы гидроокислов железа по пириту. Породы олигоцена -миоцена - нижнего плиоцена не обладают полным набором элементов синкриогенного микростроения четвертичных отложений, редко встречаются сложные агрегаты, отсутствуют агрегатно-кольцевые сложные микротекстуры в слоях смешанного состава.

Это положение позволяет использовать различия криогенного типа микростроения при анализе разрезов погребенных толщ для:

1. диагностики криогенной природы деформаций пород в керне, как связующее звено между региональными стратиграфо-палеоклиматическими схемами, опорными обнажениями с криогеоиндикаторами процессов криогенеза и погребенными толщами с фрагментами криогенных образований, наблюдаемыми в керне;

2. диагностики таберальных образований и детализации строения современной криолитозоны по криогенной истории формирования отложений;

3. реконструкции синкриогенного и эпикриогенного типов строения толщ в прошлом, в талых погребенных отложениях палеокриогенных областей.

Применение и выявление микроморфологических признаков криогенеза в разрезах погребенных мерзлых и талых толщ может быть реализовано при комплексных исследованиях на основе базы электронных изображений шлифов при разных увеличениях, привязанной к криогенным образованиям в породах, слоях, горизонтах; к криогенному/посткриогенному строению разрезов толщ, и объединенной с литогенетическими и мерзлотно-фациальными характеристиками отложений. Микроморфологические признаки криогенеза в отложениях, могут быть использованы, для определения максимальной глубины эпигенетического промерзания слабо литифицированных мезо-кайнозойских толщ, для диагностики континентальных отложений на шельфе морей, а также для выявления криогенной природы мало изученных явлений в областях предполагаемого распространения криолитозоны в прошлом, например, при решения вопросов о формировании субмаринных синкриогенных толщ. Изменение криогенного типа микростроения по глубине, при прямых признаках проявления синкриогенных процессов в плейстоцене, позволяет выявлять последовательность криогенных событий и получить дополнительные сведения о геокриогенной истории толщ, типах промерзания, стадий аградации и деградации мерзлоты на период более 3 млн. лет назад.

Отложения позднего кайнозоя на большей части территории России, в разной степени, подвергались воздействию криогенных процессов, а значит, совокупность литологических характеристик отложений четвертичной системы в явном или неявном виде включают свидетельства криогенеза, несмотря на отсутствие современной многолетней мерзлоты. Позднекайнозойские погребенные криогенные толщи прибрежного шельфа арктических морей и континентальных депрессий формировались на фоне чередования холодных и теплых условий, вызвавших большое разнообразие криогенных явлений, связанных с синхронными или наложенными криогенными процессами. Определение криогенных образований с применением микроморфологических признаков криогенеза возможно только при проведении комплексного анализа фациально-генетических, почвенных и криогенных характеристик разреза отложений. Для уточнения региональных и локальных особенностей истории криогенеза, седиментации и почвообразования, как базовые предпосылки необходимы представления о ходе эволюции палеогеографических обстановок крупных регионов.

Библиография Диссертация по наукам о земле, доктора геолого-минералогических наук, Слагода, Елена Адольфовна, Тюмень

1. Аксенов М.П., Шуньков М.В. Возраст стоянки Макарово-3 в палеолите верхней Лены.// Палеолит и мезолит юга Сибири. Изд-во ИГУ, Иркутск, 1982, с. 106-126.

2. Алексеев М.Н. Стратиграфия континентальных неогеновых и четвертичных отложений Вилюйской впадины и долины нижнего течения р.Лены. Тр.ГИН АН СССР. Москва, 1961. Вып. 61. - 115 с.

3. Алексеев М.Н. О положении четвертичной системы в общей шкале фанерозоя./ Бюлл. комм, по изучению четвертичного периода. М.: Наука, 1991, с.5 -13.

4. Анисимова Н. П. Криогидрохимические особенности мерзлой зоны. -Новосибирск: Наука, 1981. 163 с.

5. Арэ Ф.Э. Основы прогноза термоабразии берегов. Новосибирск: Наука, 1985.- 172 с

6. Атлас СССР. Главное управление геодезии и картографии при СОВ МИН СССР, Москва, 1986,260с.

7. Архипов С.А. Корреляция четвертичных отложений // XI- конгресс ИНКВА: итоги и перспективы. Москва: Наука, 1985, с.5-12. 8 Базаров Д.-Д. Б. Кайнозой Прибайкалья и Западного Забайкалья. Изд-во Наука, Новосибирск, 1986,182 с.

8. П.Биджиев О.А., Минаева Ю.П. Источники сноса в период формирования юрских отложений севера Приверхоянского прогиба и прилегающей части Вилюйской синеклизы. // Материалы по региональной геологии. Вып. 8. -1962, с. 44-52.

9. Бураков К.С, Нечасова И.Н, Слагода Е.А., Медведев Г.А., Ощепкова

10. Е.Б. Проблемы палеомагнитного датирования плейстоценовых полигенетических отложений шлейфов палеолитического местонахождения «Игетей-2000». // Современные проблемы Евразийского палеолитоведения.

11. Новосибирск: Изд-во Института археологии и этнографии СО РАН, 2001, с.34-42.

12. Величко А.А. Природный процесс в плейстоцене. М., Наука, 1973, 256 с. 14. Величко А.А. Корреляция событий позднего плейстоцена в ледниковых областях северного полушария // Бюлл. комм, по изучению четвертичного периода. - М.: Наука, 1991, с. 14 -28.

13. Величко А.А., Конищев В.Н. Нечаев В.П., Рогов В.В. Длусский К.Г.

14. Позднеплейстоценовая лессово-почвенная криогенная формация центра Восточно-Европейской равнины / Криосфера как среда жизнеобеспечения. -Пущино, 2003. с.186-187.

15. Величко А. А., Нечаев В.П Реакция криолитозоны на глобальное потепление климата: динамика в позднем кайнозое и прогноз./ Проблемы криологии Земли. Пущино, 1998, с. 100.

16. Вильяме Д.Ф., Карабанов Е.Б., Прокопенко А.А., Кузьмин М.И., Хурсевич Г.К., Гвоздков А.Н., Безрукова Е.В., Солотчина Е.П.

17. Комплексные исследования позднемиоцен-плейстоценовых донных отложений озера Байкал основа палеоклиматических реконструкций и диатомовой биостратиграфии // Геология и геофизика, 2001, т. 42, №1-2, с.35 -47.

18. Воробьева Г.А., Медведев Г.И Субаэральные позднечетвертичные отложения и стратиграфия палеолитических находок Южного Приангарья. // Сб. Вопросы геологии и палеогеографии Сибири и Дальнего Востока, Иркутск, 1985, с.71 -84.

19. Воробьева Г.А., Горюнова О.И. Особенности природной обстановки и материальная культура Приольхонья в голоцене. // Сб. Палеэкономка Сибири. -Новосибирск, Наука, 1986, с.40-54.

20. Воробьева Г.А., Медведев Г.И. Плейстоцен-голоценовые отложения и почвы археологических памятников юга средней Сибири. Плейстоцен.-Иркутск: ИГУ, 1984.-44с.

21. Воробьева Г. А. Древние и современные криогенные явления в субаэральных отложениях и почвах юга Средней Сибири. / Криология почв. -Пущино, 1991, с.20 -26.

22. Васильчук Ю.К. Проблемы корреляции палеоклиматических событий по кислородно-изотопным диаграммам ПЖЛ. // Новые данные о геохронологии четвертичного периода. Москва: Наука, 1987, с. 135-143.

23. Васильчук Ю.К. Палеомерзлотная интерпретация изотопно-кислородного состава позднеплейстоценовых ПЖЛ Якутии. // ДАН СССР. 1988, т. 298, № 2, с. 425-429.

24. Геокриологическая карта СССР. 1991г.

25. Геокриологические условия МНР / М., Наука, 1974, 200 с.

26. Геологический словарь. Москва: Недра, т.1, 1978, 487 с.

27. Геология СССР. Т. XVIII. Западная часть Якутской АССР. Москва: Недра, 1970, ч. I, кн. I.-538 с.

28. Геология Якутской АССР. Москва: Недра, 1981. - 300 с. 29. Геоморфология Восточной Якутии.-Якутск, 1967.-375 с. 30 Герасимова М.И., Губин С.В., Шоба С.А. Микроморфология почв природных зон СССР. Пущино, 1992. - 215 с.

29. Горная энциклопедия М. Изд-во Советская энциклопедия, т.З, 1987, 594 с

30. Гравис Г.Ф. Склоновые отложения Якутии. Москва: Наука, 1969. - 128 е.

31. Гравис Г.Ф. Изменения криогенного строения мерзлых толщ по глубине как индикатор процессов и условий их формирования. В сб.: Материалы второй конференции геокриологов. М.: Изд-во МГУ, 2001, т.1, с. 194 200.

32. Гравис Г.Ф. Пути развития мерзлотно-фациального анализа. / Криосфера как среда жизнеобеспечения. Пущино, 2003. с. 192.

33. Гравис Г.Ф. Подземное льдообразование при эпикриогенезе / Проблемы криологии Земли, Пущино, 1998, с.53.

34. Губин С.В. Позднеплейстоценовое почвообразование на лессово-ледовых отложениях Северо-Востока Евразии. Автореф. дисс. на соиск. д.б.н., Пущино, 1999,36 с.

35. Григорьев Н.С. Многолетмерзлые породы приморской зоны Якутии. -Москва: Наука, 1968. 119 с.

36. Гриненко О.В. Схема стратиграфии плейстоценовых отложений и некоторые вопросы новейшей истории Якутии. // Проблемы изучения четвертичного периода. Москва: Наука, 1972, с. 59-69.

37. Гриненко О.В., Сергеенко А.И. Литолого-минералогическая характеристика кайнозойских отложений Приморской низменности.// Кайнозой Восточной Якутии. Якутск, 1980, с. 60-75

38. Геокриологическая карта СССР. Гл. ред Ершов Э.Д., 1991.

39. Горелик Я.Б. Колунин B.C. Физика и моделирование криогенных процессов в литосфере. Новосиб.: Изд-во СО РАН, ГЕО, 2002, 318 с.

40. Гусев А.И. Стратиграфия четвертичных отложений Приморской равнины. // Материалы совещ. По изучению четвертичного периода. Москва: Гостоптехиздат, 1961, т.З, с 98-119.

41. Гусев А.И. К истории развития Приморской равнины в четвертичное время. // Сб. статей по геологии Арктики. Тр. НИИГА, т. 102, вып. 10. -Ленинград, 1959, с 160-165.

42. Гусев А.И, Флейшман С.С. Геология и полезные ископаемые северной оконечности Хараулахского хребта. // Геология и полезные ископаемые Яно-Колымской области. Тр. Всесоюз. Арк. Ин-та, т.99. Ленинград, 1938, с. 57124.

43. Гроссвальд М.Г., Спектор В.Б. Следы покровного оледенения на западном побережья губы Буор-Хая. // Четвертичная стратиграфия и события Евразии и Тихоокеанского региона. Тез. докл. Якутск, 1990, с. 89-90.

44. Данилов И.Д. Методика криолитологических исследований. Ленинград: Недра, 1983.-200с.

45. Дубина М.М., КоноваловА.А., ЧерняковЮ.А. Согласованное с фронтом фазового перехода объемное расширение при необратимом деформировании промерзающего грунта / Проблемы криологии Земли, Пущино,1997, с.258-259.

46. Елисеев В.И. Закономерности формирования пролювия. Москва: Недра, 1973.- 232 с.

47. Емельянов А.И., Мироманов А.В., Слагода Е.А., Ощепкова Е.Б.

48. Геоинформационные технологии как инструмент изучения строения и закономерностей залегания плиоцен-плейстоценовых толщ.

49. Ершов Е.Д. Криолитогенез. Москва: Недра, 1982. - 212 с.

50. Ершов Е.Д и др. Физико-химия и механика мерзлых пород. Москва: изд-во МГУ, 1956.-333 с.

51. Ершов Е.Д. и др. Петрография мерзлых пород. Москва: изд-во МГУ, 1987,-312 с.

52. Ершов Е.Д. и др. Микростроение мерзлых пород. Москва: изд-во МГУ, 1988.- 182 с.

53. Ершов Э.Д. Общая геокриология. Учебник. М. Изд-во МГУ, 2002, 684 с. 57. Жесткова Т.П. Формирование криогенного строения грунтов. - Москва, 1982.-216 с.

54. Жесткова Т.Н., Шур Ю.Л. Об инфильтационно-сегрегационном механизме образования пластовых льдов // Пластовые льды криолитозоны, Якутск, ИМ СО АН СССР, 1982, с 89-97.

55. Замараев С.М., Адаменко О.М., Рязанов Г.В., Кульчицкий А.А., Адаменко Р.С., Викентьева Н.М. Структура и история развития Предбайкальского предгорного прогиба. М.: Наука, 1975. 134 с.

56. Зигерт Х.Г. Аутигенные минералы в сингенетически промерзавщих отложениях Центральной Якутии. // Геокриологические и гидрогеологические исследования в Якутии. Якутск, 1978. - с. 50-57.

57. Зигерт Х.Г. Микростроение криолитогенных отложений. // Исследования состава, строения и свойств мерзлых, промерзающих и оттаивающих пород с целью наиболее рационального проектирования и строительства. Тез. докл. -Москва, 1981.-с. 63-64.

58. Зигерт Х.Г. Минералообразование в условиях вечной мерзлоты. // Строение и тепловой режим мерзлых пород. Новосибирск: Наука, 1981, с. 1421.

59. Зигерт Х.Г. Минералого-петрографическая характеристика отложений ледовых комплексов Якутии. //Проблемы геокриологии. Москва: Наука, 1988, с. 101-103.

60. Зигерт Х.Г. Слагода Е.А. О расчленении многолетнемерзлых неоген-четвертичных отложений по минералогическому составу и криогенным микротекстурам//Геокриология кайнозоя Якутии. Якутск, ЯФ СО АН СССР, 1982. с 46-68.

61. Иванов М.С., Катасонова Е.Г. Особенности криолитогенных отложений острова Муостах. // Геокриологические и гидрогеологические исследования в Якутии. Якутск, 1978, с. 12-25.

62. Иванов О.А., Лобанов М.Ф. Кайнозойские отложения арктических регионов ЯАССР. // Совеш. по разработке униф. стратигр. схем Якутии. Тез. докл. Ленинград: Гостоптехиздат, 1961.

63. Ивановская А.В. Литология мезозойских отложений бассейна нижнего течения р.Лены. Новосибирск: Наука, 1967. - 179 с.

64. Карабанов Е.Б., Прокопенко А.А. Кузьмин М.И. и др. Оледенения и межледниковья Сибири палеоклиматическая запись озера из Байкал и ее корреляция в Западно-Сибирской стратиграфией./ Геология и геофизика, 2001. т.42, №1-2, с. 48-63.

65. Качурин С.П. Современные криогенные процессы рельефообразования. // Материалы VIII Всесоюзн. совещ. По геокриологии. Вып. 7. Якутск, 1966, с. 5-18.

66. Катасонов Е.М. Типы мерзлых толщ и проблемы криолитологии. // Геокриологические и гидрогеологические исследования Сибири. Якутск, 1972, с. 5-16.

67. Катасонов Е.М. Мерзлотно-фациальный анализ как основной метод криолитологии. // II Междунар. конф. по мерзлотоведению. Якутск, 1977. Вып. 3, с. 29-37.

68. Каплина Т.Н. Закономерности развития криолитогенеза в позднем плейстоцене на аккумулятивных равнинах северо-востока Азии. Автореф. Дисс. . д-ра геол.-мин. наук. Москва, 1989. 42 с.

69. Конищев В.Н. Некоторые особенности покровных суглинков в юго-восточной части Большеземельской тундры их связь с генезисом. // Вопросы географического мерзлотоведения и перегляциальной морфологии. Москва: изд-во МГУ, 1962, с. 131-140.

70. Конищев В.Н. Криогенное выветривание как фактор формирования лессовидных образований Северной Евразии. Автореф. дисс. д-ра геол.-мин. наук. Москва, 1978. - 49 с.

71. Конищев В.Н. Формирование состава дисперсных пород криолитосфере . -Новосибирск: Наука, 1981. 196 с.

72. Конищев В.Н. Эволюция температуры пород Арктической зоны России в верхнем кайнозое. / Криосфера Земли, 1999, т.З, №4, с 39 -47.

73. Конищев В.Н. Криосфера в истории Земли // Криосфера Земли. -Новосиб.: Изд-во ОИГГМ СО РАН, 1997, с. 14 20.

74. Конищев В.Н., Рогов В.В. Микроморфология почв и грунтов. // Почвоведение, 1977, № 2, с. 118-125

75. Конищев В.Н., Рогов В.В. Криогенная трансформация минерального вещества почв и дисперсных пород в различных физико-химических условиях. / Криосфера Земли, 2004, т. VIII, № 4, с. 11-16.

76. Королев С.Ю., Куницкий В.В. Признаки древнего оледенения в низовьях реки Лены. // Природные условия обживаемых регионов Сибири. Якутск, 1987, с. 34-39.

77. Коссовская А.Г., Шутов В.Д., Муравьев В.П. Мезозойские и верхнепалеозойские отложения Западного Верховья и Вилюйской Впадины. -Москва: изд-во АП СССР, 1960. 276 с.

78. Куницкий В.В. Криолитология низовьев Лены. Якутск, 1989. -164 с

79. Лаврушин Ю.А., Голубев Ю.К. Карбонаты в основных моренах плейстоценовых материковых оледенений, // Процессы континентального литогенеза. Москва: Наука, 1980. С. 147-155.

80. Логачев Н.А., Ломоносова Т.К., Климанова В.М. Кайнозойские отложения Иркутского амфитеатра. Москва: Наука, 1964. 280 с.

81. Лунев Б.С., Осовецкий Н.Н. Возможности применения литологического анализа для расчленения терригенных четвертичных отложений. // Ученые записки Пермского ун-та, 1975, № 3, с. 112-116.

82. Мац В.Д. Кайнозой прибайкальской впадины / Авт. докт. дисс. Иркутск -1986, 42 с.

83. Медведев Г.И., Слагода Е.А., ЛипнинаЕ.А. и др. Каменный век Южного Приангарья. Вельский геоархеологический район. Иркутск: Изд-во ИГУ, 2001, т.1, 242 с.

84. Мельников В.П. Криология на новом этапе познания Природы. / Исследования в области океанологии, физики атмосферы, географии, экологии, водных проблем и геокриологии. -М.:ГЕОС, 2000, с. 62 -70.

85. Мельников В.П., Спесивцев В.И Криогенные образования в литосфере Земли. Новосиб.: ОИГГМ СО РАН, 342 с.

86. Мерзлотно ландшафтная карта Якутской АССР. - гл.ред. ак. П.И.Мельников, Новосиб., 1990, м-б 1:2500000,2.п.л.

87. Методы изучения осадочных пород. Т. II, Москва: Гостоптехиздат, 1957.-564 с.

88. Методы криолитологических исследований. Москва: изд-во МГУ, 1985.- 185 с.

89. Методы теоретической геологии. М. Недра, 1978,336 с.

90. Морфология почв и рыхлых отложений. Москва: Наука, 1973. - 211с.

91. Морозова Т.Д. Микроморфологические особенности мерзлотных палевых почв Центральной Якутии в связи с криогенезом. // Почвоведение, 1964, № 11, с.

92. Морозова Т.Д. Мерзлотные палевые почвы Центральной Якутии. // Микроморфологический метод в исследовании генезиса почв. Москва: Наука, 1966.- 136с.

93. Моря Советской Арктики. Геологическое строение СССР. Т. 9-Ленинград: Недра, 1984. 280 с.

94. Осадчий С.С. Повторно-жильные льды в Восточном Саяне и их стратиграфическое значение / Поздний плейстоцен и голоцен юга Восточной Сибири. -Новосиб.: Наука, 1982, с. 146- 155.

95. Основы теории литогенеза. Т. 1,2. Изд-во АН СССР, 1962, Т.1- 203 С., Т.2 -549 с.,113 Основы гекриологии.

96. Остроумов В.Е. Особенности распределения поглощенных ионов в синкриогенных и эпикриогенных породах / Материалы первой конференции геокриологов России.-М.: Изд-во МГУ, 1996, кн.2., ч.1.с 140-152.

97. Остроумов В.Е. Перераспределение ионов в почвах при промерзании. /Почвоведение, 1998, №5, с.614 -619.

98. Остроумов В.Е. Энергия адсорбции и направление переноса ионов в мерзлых дисперсных фунтах при температурном градиенте./ Материалы 2-й конференции геокриологов России. -М. МГУ, 2001, с.126 -133.

99. Павлов С.Ф., Кашик С.А., Ломоносова Т.К., Мазилов В.П., Климанова В.М., Рыбаков В.Г. Кайнозойские коры выветривания и осадочные формации западного Прибайкалья. Новосибирск: Наука, 976, 160 с.

100. Полтев М.Ф. Изменение гранулометрического состава песчаных грунтов при воздействии на них растворов электролитов в процессе замерзания-оттаивания. // Мерзлотные исследования. Вып. 6. Москва: изд-во МГУ, 1966, с. 199-206.

101. Попов В.И., Макорова С.Д., Филлипов JI.JI. Руководство по определению осадочных фациальных комплексов и методика фациально-палеогеографического картирования. Ленинград: Гостоптехиздат, 1963. -714 с.

102. Попов А.И. Мерзлотные явления в земной коре (криолитология). -Москва, Изд-во Моск. ун-та, 1967, 304 с.

103. Попов А.И. Методологические основы криолитологии учения о литогенезе в зонах устойчивого охлаждения Земли. // Проблемы геокриологии. Москва: Наука, 1988. С. 18-23.

104. Пчелинцев A.M. Строение и физико-механические свойства мерзлых грунтов. Москва: 1964. 260 с.

105. Равский Э.И., Александрова Л.П., Вангенгейм Э.А., Гербова В.Г., Голубева Л.В. Антропогеновые отложения юга Восточной Сибири. Москва: Наука, 1964,280с.

106. Рейнек Г.Э., Сингх И.Б. Обстановки терригенного осадконакопления. Москва: Недра, 1981.-438 с.

107. Рогов В.В. Особенности морфологии частиц криогенного элювия / Криосфера Земли, т. 4., № 3, с.67 73.

108. Романовский Н.Н. О строении Яно-Индигирской Приморской аллювиальной равнины и условиях ее формирования. // Мерзлотные исследования. Вып. 2. Москва: изд-во МГУ, 1961, с. 129-138.

109. Романовский Н.Н. Формирование полигонально-жильных структур. Новосибирск: Наука, 1977, 216 с.

110. Романовский Н.Н. Гаврилов А.В., Холодов А.Л., Хуббертен Х.-В., Кассенс X. Реконструкция палеогеографических условий шельфа м. Лаптевых для позднеплейстоцен-голоценового гляциоэвстатического цикла./Криосфера Земли. 1997. №2, с.42-49.

111. Романовский Н.Н. Основы криолитогенеза криосферы. М.: изд-во МГУ, 1993,335 с.

112. Романовский С.Н. Седиментологические основы литологии. -Ленинград: Недра, 1977.-408 с.

113. Рухин Л.Б. Основы литологии. Ленинград: Недра, 1969. -215 с.

114. Рухин Е.З. Литология коренных отложений. Ленинград: изд-во ЛГУ, 1960.- 142 с.

115. Руководство по изучению новейших отложений. Москва: изд-во МГУ, 1976.-310 с.

116. Слагода Е.А. Литология ледовых комплексов Быковского полуострова. // Материалы XIV науч. конф. молодых ученых и специалистов. Москва: изд-во МГУ, 1987. Деп. № 9000-В87.

117. Слагода Е.А. Петрографические особенности современных отложений береговой зоны моря Лаптевых. // Исследования криогенных толщ и криогенных явлений. Якутск: ИМЗ СО РАН, 1988, с. 11-21.

118. Слагода Е.А. Особенности микростроения отложений ледовых комплексов Северной Якутии. // Теория почвенного криогенеза. Тез. докл. Пущино, 1989, сс. 48-49.

119. Слагода Е.А. Анализ строения и состава кайнозойских отложений острова Муостах. // Методические основы изучения литогенеза ледниковой формации. Тез. докл. Ленинград: изд-во ЛГИ. Мат-лы IV литологической школы, 1990, с. 69-71.

120. Слагода Е.А., Зигерт Х.Г. Итоги криолитологических исследований ледовых комплесов Якутии. // Четвертичная стратиграфия и события Евразии и Тихоокеанскогорегиона. Якутск: изд-во ЯНЦ СО РАН, 1990, с. 82-84.

121. Слагода Е.А. Особенности микростроения отложений ледовых комплексов Северной Якутии (на примере Быковского полуострова). // Криология почв. Пущино, 1991, с. 38-47.

122. Слагода Е.А. О генезисе и источниках сноса кайнозойских отложений Северного Хараулаха. // Тез. докл. Мат-лы V литологической школы. Сыктывкар, 1991, с. 28-31.

123. Слагода Е.А. Криолитогенные отложения Приморской равнины моря Лаптевых: литология и микроморфология. -Тюмень: ИПЦ Экспресс, 2004, 120 с.

124. Слагода Е.А. Криогенные деформации в кайнозойских отложениях Предбайкальского прогиба./ ДАН, 2003, с. 1105-1109.

125. Слагода Е.А. Медведев Г.И. Палеокригенные образования, стратиграфия, геоархеология четвертичных отложений Байкальской Сибири Криосфера Земли, № 1. 2004, с. 18 -28.

126. Слагода Е.А. Стратификация палеокриогенных образований кайнозоя южной части Сибирской платформы. Мат. межд. конф. «Криосфера Земли как среда жизнеобеспечения», Пущино. 2003.

127. Слагода Е.А. Признаки криогенных процессов в кайнозойских отложениях нефтегазоносной провинции Прибайкалья. Материалы международной конференции "Криосфера нефтегазоносных провинций", -Тюмень. 2004, с.79.

128. Слагода Е.А. Ощепкова Е.Б. Фациально-генетические особенности отложений придолинных склонов правого борта р.Ангары. Современные проблемы Евразийского палеолитоведения Новосибирск: Изд-во Института археологии и этнографии СО РАН, 2001, с. 294-301.

129. Слагода Е.А. Ощепкова Е.Б. О геологическом строении придолинных пологих склонов в Приангарье. // Геоморфология центральной Азии. ХХУ1 Пленум Геоморфологической ком. РАН. Барнаул: 2001.

130. Слагода Е.А. Ощепкова Е.Б, Фациально-генетические особенности отложений придолинных склонов правого борта р.Ангары. // Современные проблемы Евразийского палеолитоведения Новосибирск: Изд-во Института археологии и этнографии СО РАН, 2001, с.294-301.

131. Солововьев Н.А. Мощность поверхностной сезонно-мерзлой толщи на территории ЯАССР//Геокриологические и гидрогеологические исследования Якутии. Якутск, 1979,с.З-12

132. Соломатин В.И. Строение и генезис полигонально-жильного льда в плейстоценовых отложениях Северной Якутии. // Проблемы мерзлотоведения. Вып. 4. Москва, 1874. С. 7-99

133. Спектор В.Б. Новейшие деформации в Верхояно-колымском горном поясе.// Геология и рудоносность Якутии. Якутск 1989, с. 33-39.

134. Справочник по литологии.-Москва: Недра, 1983.-598с

135. Стратиграфия, палеогеография и археология юга средней Сибири. // Сб. К XIII Конгрессу INQA, Изд-во ИГУ, Иркутск, 1990, 168 с.

136. Стрелков С.А. Верхоянский хребет и прилегающие равнины. // Четвертичные отложения Советской Арктики.Тр. НИИГА. Т. 91- Москва: Госгеолтехиздат, 1959, с. 184-19

137. Строение и абсолютная геохронология аласных отложений Центральной Якутии. Катасонов Е.М., Иванов М.С. Зигерт Х.Г. и др. Новосибирск: Изд-во «Наука», 1979, 95 с.

138. Судакова Н.Г. К методике изучения минералогических комплексов четвертичного аллювия в различных климатических условиях осадконакопления и гипергенеза. // Современный четвертичный континентальный литогенез. Москва: Наука, 1966, с. 45-59.

139. Таргульян В.О. Почвообразование и выветривание в холодных гумидных областях. Москва: Наука, 1967. - 267 с.

140. Томирдиаро С.В. Черненький В.И., Башлавин Д.К. Лессово-ледовая формация шельфового типа и обнажение Ойогоссий Яр. // Мерзлотногеологические процессы и палеогеография низменности северо-востока Азии. Магадин, 1982, с. 30-53.

141. Томирдиаро С.В., Турсина Т.В., Наумова Е.В. Микроморфологическая диагностика лессово-ледовых едом. // Микроморфология генетическому и прикладному почвоведению. Тарту, 1983, с. 89

142. Тютюнов И.А. Процессы изменения и преобразования почв и горных пород при отрицательной температуре (криогенез). Москва: изд-во АН СССР, 1969.- 133 с.

143. Уошборн А.Л. Мир холода. Геокриологические исследования.1. М.Прогресс, 1988,384 с<

144. Фартышев А.И. О динамике побережий пролива Санникова. // Геокриологические и гидрогеологические исследования Якутии. Якутск, 1978, с. 23-37.

145. Цейтлин С. М. Геология палеолита Северной Азии. М.: 1979, 286 с. 168. Шанцер Е.В. Очерки учения о генетических типах континентальных осадочных образований. - Москва: Наука, 1966. - 239с.

146. Шполянская Н.В, Стрелецкая И.Д. Генетические типы пластовых льдов и особенности их распространения в Российской Субарктике / Криосфера Земли, 2004, т. VIII, № 4, с. 56-71.

147. Шмыгун П.Е. Докерамические комплексы из четвертичных отложений Северного Байкала,// Сб. Рельеф и четвертичные отложения Станового нагорья. Москва: Изд-во-«Наука» 1981, с. 120-128.

148. Eissman L., Periglaziare Prozesse und Permafroststrukturen aus sechs Kaltzeiten des Quartars. Altenburger Naturwiss. Forsch., 1981,1, 171 s.

149. Junge F., Bottger Т., Siegert Ch., Die Stauseesedimente der Bruckdorfer

150. Horizontes: Ergebnis Eisrandoszillation des saaleglazialen skandinavischen1.landeises in Mitteldeutschland/ Mauritiana,1999, 2, s.257 -276.

151. Meyer, Derevviagin, Sigert, Hubberten, 2000,

152. Schirrmeister L., Sigert Ch, Tumskoy V., Kunitzky V., 1999,

153. Andreev A., Schirrmeister H.-W. Paleoenvironmental Changes in

154. Norteastern Siberia during the Late Quarternary Evidence from Pollen Records ofthe Bukovsky Pensula/ Polarforschung, 70, 2000, pp.13 -25

155. Schirrmeister L., Sigert Ch., Babiy O. The sedimentologcal, mineralogical,geochemical composition of Late Pleistocene permafrost deposits from the Ice

156. Complex of the Bukovsky Pensula / Polarforschung, 70, 2001.