Введение к работе
Актуальность теин. Исследования закономерностей формирования состава и микроотроения генетических типов плейстоценовых отложений кршлитозонн являются одним из важнейших направлений криолитологии. С этими исследованиям связано решение таких остро дискуссионных вопросов, как генезис отло-хени& ледовых комплексов Приморской низиенности, разногласий в представлениях о развитии палеогеографической обстановки и истории криолитозонн арктических регионов в плейстоцене. Актуальность этих проблем способствует проведению детальных криолитологяческих исследований,поиску диагностических признаков для расшифровки процессов криолитогенеза - механизмов и режима седиментации» источников поступления террзгенных компонентов, условий преобразования и промерзания,роли криогенных процессов в формировании состава и микростроения осадков.'
Освоение арктических регионов, проведение научно-исследовательских, геолого-съемочных и поисковых работ на побережье и шельфе моря Лаптевых определяет практическую ценность диагностических признаков континентальных криолнтоген-ных отложений и литологических критериев для корреляции пространственно-изменчивых талых и мерзлых толщ, в отсутствие стратиграфической информации.
Ледовый комплекс Быковского полуострова и острова Муос-тах - останцов Приморской низменности, по опубликованкЕм данным- разных исследователей, представлен: аллювиальными, озерными и водноледниковнш отложениями, связанными с покровным континентальным оледенением территории; склоновыми отложениями предгорных равнин и фациями субаэральных дельт, аллювием крупных водотоков; прабрежно-морехши отложениями, вложенными в континентальную "едому"; криогенно-эоловой формацией; половоддо-снежниковыми и экстранивальными образованиями; флювиогляциальными отложениями, связанными с покровным шельфовым оледенением территории. Так же разнообразны представления и немногочисленные данные о стратиграфии этих толщ.
Исследования. состава и микростроения криолитогенвых от-
дояений Бшсовского полуострова и острова Муостах развивает ви явленные общие закономерности формирования механического, вещественного состава, криогенного строения н микростроения пород в условиях криодитогенеза. Анализ отложений учитывал, что криогенные процессы дифференцированно воздействуют на фораш-рованне осадков в заансЕности от состояния н состава пород, условий их увлажнения и количества циклов процврзания-оттйи-вания, т.е. длительности .наховдения в деятельной слое, тина п скорости промерзания толщ. Цикличное промерзанне-оттаива-ние неконсолидированных осадков деятельного слоя и их сингенетическое промерзание приводят к накопление частиц крупно-алевритовой разиерности, распределение шшералов и пород пс их криогенной устойчивости, необратимый специфический преоб-разованияи ынкростроения.
Цель исследований. - выявление комплекса специфических щ знаков в гранулометрическом, швералого-петрографаческоа составе и ыикростроении крнолЕТогенных отлосенЕЁ для дпагностша процессов криолитогенеза, т.е. для расшифровки генезиса, условии, преобразования и роли криогенных процессов в их формировании, истории промерзания-оттаивания толд.
В процессе исследований решались следующие задачи:
-
классификация изученных, отложений по механическому,ве щественноыу составу, выделение литодинашческнх признаков механизмов и решиа седиментации; терригеннонішнералогически признаков расположения и сосзава пород источников сноса
-
определение генетической принадлежности, условий Е ТЕ па проиерзания криоджтогеаных отложений в опорных разрезах Быковского полуострова и острова Муостах; лигодогическЕХ крг териев для расчленения разрезов в отсутствие стратиграфичес ких данных;
-
исследования кикростроения различных генетических п нов крЕолитогевных отдогений син- и епЕГенетЕческн промерзаі шх, в той числе пород крнотаберааышх образований; опредеді вне комплекса цгкроыорфологжчесЕИх признаков для растров; седшентационных, почвенных, раннедЕагенетических е криоге ных процессов, формировавших осадки;
-
выявление основных закономерностей цространственЕ изменений состава ж какростроенЕЯ, распространения ганетичо
ких типов криолитогенных отлолений в останцах аккумулятивной равнины," пршіегащпх участках дна нося и Приморского кряжа. Основные защищаемые положения. В составе и микростроенпя криолитогенных отлогений установлены комплекса диагностических признаков для расшифровки генезиса, условий преобразования и промерзания, роли криогенных процессов, истории промерзания-оттаивания толщ:
-
литодинамические признаки - слоистость, сортирован-ность и распределение обломочных частиц по размерам на всех уровнях - в микростроении, в породах, слоях, пачках, разрезах и на площади, как свидетельства механизмов накопления -временными потоками, постоянннїі крупный водотоком и в водоемах} резина гидродинамической активности среды и его изменений в зависимости от водообильности потоков, рельефа поверхности и удаленности источников сноса;
-
терригенно-ашералогаческие признаки - размеры, ока-танность, транзитный аркозовый и местный граувакковый состав породообразующих компонентов, ассоциаций гяяелнх минералов, галечного материала криолитогенных отлоззнпй и их изменения в разревах и на площади, как свидетельство существования и распологения двух источников сноса: дальнего - среднее, низшее течение и дельта р.Лены, местного - отроги Приморского кряаа в районе современной бухты Тикай;
-
впервые выделены диагностические микроиорфологнческие признаки - седииентационные, почвообразовательные, раннедиа-генетические, криогенные и посткриогенные элементы мпкро-
, строения криолитогенных отлояений, как сладн условий и процессов формирования осадков, истории промерзания-оттаивания тощ;
4) признаки преобразования криогенными процессами - на
копление крупноалевритовых частиц; распределение и соотноше
ние полевых шпатов, кварца, осадочных пород, неоднородное
микростроение генетических разновидностей криолитогенных от-
логениЗ, свидетельствущие о дифференцированной влиянии кри
огенного дробления, агрегации и сортировки на осадки, в за
висимости от условий увлажнения деятельного слоя, скорости
аккумуляции и промерзания;
Научная новизна работы» Использование диагностических
литолотических признаков в коїшлексе с мерзлотно-фациальвым анализом, даннши о слоистости, условиях залегания и видовой составе растительных и фаунистических с остатков позволили уточнить генезис криолитогенных отложения Быковского полуострова, острова Муостах и прилегащих участков два моря, Приморского кряжа. Выделены делітиально-пролювиальнне, пой-'ыевные, ложбиннс—старичные, аллювиальные отложения, осадки водоемов и одораздельно-болотяне образования,установлены их залегание, распространение в разрезах и на площади, выявлены некоторые закономерности их пространственной изменчивости, несмотря на; недостаток стратиграфической информации, разнообразие криогенного строения, талое и мерзлое состояние толп . I. Дедювиально-пролювиальные сартанско-таргинские отложения образуют покровный шлейф, слагают верхнюю часть ледового комплекса, перекрывают неровную поверхность разновозрастных толщ и имеют аналоги на водоразделе Приморского кряжа; сформированы осадками временных потоков из районов современной бухты Такси. Шяейф имеет регрессивно-ритмичное строение разрезов и пространственные изменения механического, вещественного состава и микростроения пород, как следствие меняющейся гидродинамической активности и нарастающей во вре мени водообильности потоков, расчлененности рельефа подстилающей поверхности, состава пород и удаленности источников сноса, водного режима и пониженной активности криогенного выветривания и сортировки осадков деятельного слоя.
2, Озерные, озерно-болотные, водораздельно-болотные образования каргинско-сартанского возраста локально распространены в ледовом комплексе, связаны фациальннми переходами с перекрывающим шлейфом, имеют регрессивное распределение материала по крупности, местный состав обломочных компонентов и микростроение, обусловленные формированием в низко-интенсквной среде мелеющего водоема, с субаквальными периодически переснхапцими условиями или в обстановке водораздельных болот с субаэралышии переувлажненными условиями.
3.. Пойменные отложения,предположительно среднепдейстоце-новогс—зырдаского возраста, образующие нижние части ледовоп комплекса, залегают на неровной локбияно-грядовой поверхности плиоцен-нижнеплейстоценовых толщ, отсутствуют на выступа-
пцих останцах этой поверхности и в районе Приморского кряжа,
формировались постоянным водотоком с.постепенно снижапцейся
во времени гидродинамической активностью. Пойменные отложе
ния включают маломощный базальный горизонт в виде ложбинно- .
старичных образований, отличаются нормальным распределением
крупности частиц в разрезах, транзитным составом обломочных
компонентов и увеличением вверх по разрезам, особенно в рай
оне острова Муостах, доли местного материала временных пото
ков, характеризуются незначительными изменениями состава
и строения на изученной территории. Повышенное содержание
частиц крупноалевритовой размерности, соотношение породо
образующих компонентов и микростроение этих отложений свя
заны с существенным влиянием криогенных процессов на пой
менные осадки в субаэралышх-, переувлажненных условиях деяте
льного слоя. Пойменные и ложбинно-сгаричные отложения в крио-
таберальных образованиях под каргинским водоемом сохраняют
черты сходства: состав,, строение, реликты седиментационных
почвообразовательных элементов микростроения,отличаются крио
генным строением и носткрлогенннми текстурами ' и . ^элементами
микростроения, свидетельствуюцими о сингенетическом промер
зании, оттаивании, ^проседании на мёрзлом субстрате, ~втррич-
ном эпигенетическом промерзании. . ' < . .
4. Аллювиальные отложения, предположительно плиоцен-нижнеплейстоценового вЬзраста, подстилающие ледовый .комплекс, и его криотаберальные аналоги, формировались' крупный - постоянным водотоком с ритмично-меняющейся гидродинамической активностью за счет источников сноса, расположенных в среднем, нижнем течении и" дельте р.Лены.
Аллювиальные толщи в районе.острова Муостах включают частично размытые отложения водоемов с проточным, мелководным и периодически пересыхавшим режимом; делпвиально-пролпвиаль-ные отложения временных местных потоков. Делгаиально-пролю-виальные и часть отложений водоемов относятся к криотабера-льным образованиям, характеризуются деформациями слоистости, остаточными сединентационными и почвенво—криогенными, пост-криогенными элементами микростроения, свидетельствующими о сингенетическом промерзании этих осадков, оттаивании и проседании на мерзлом субстрате, вторичном или неоднократном
эпигенетической промерзании.
Полученные характеристики толщ Быковского полуострова и острова Муостах свидетельствуют о сложном полигенетическом строении останцов аккумулятивной равнины, в истории формировании которой выделяется периода аккумуляции и термоденуда-ции; прослеживается расширение области склоновой аккумуляции, связанной с аридизацией климата и тектоническими движениями прилегающих гор.
Апробация работы. Материалы полевых и аналитических исследований изложены в научно-техническом отчете "Изучение мерзлых четвертичных отложений дельты Лены" (ШЗ СО АН СССР, Якутск, 1985), выполненного в рамках программы "Сибирь" по теме "Закономерности развития криогенных процессов в береговой зоне водоемов в условиях вечной мерзлоты". Основные положения диссертации опубликованы в 6 статьях, в виде тезисов; доложены на Международном симпозиуме "Четвертичная стратиграфия и события Евразии и Тихоокеанского региона (Якутск, 1990), на У Всесоюзной конференции "Теоретические основы'почвенного криогенеза", на региональных и международных конференциях молодых специалистов.
Объем работы. Диссертация состоит из введения,пяти.глав, заключения, приложения. Объем текста /^машинописных страниц. Работа включает 45 рисунков, 7 таблиц в тексте и 8 в" приложении; список литературы включает ВО наименований.
Автор благодарна Е.М.Катасонову, Х.Г.Зигерт, Е.Г.Катасо-новой за помощь в формировании направления научных исследований; В.В.Куницкому, С.Ю.Кородеву, М.С.Иванову за многократные обсуждения проблематичного материала. Минералогические исследования пород выполнили О.А.Бабий, С.В.Истомина, гранулометрический анализ - А.П.Голднрева.
