Субгляциальная криолитозона

Субмаринная криолитозона

Приурочена к территории По­лярного бассейна и включает океаническую и шельфовую ча­сти. Океаническая криолитозона охватывает значительную часть впадин Арктического бассейна, отсутствуя в области влияния ветвей Северо-Атлантического течения. Она представлена только охлажденными породами, насыщенными морской водой с тем­пературой до —0,7°С и имеет мощность в первые десятки метров. Шельфовая криолитозона приурочена к шельфу аркти­ческих морей. Она образовалась в результате погружения в го­лоцене под уровень моря криолитозоны, сформировавшейся на континенте в эпоху позднеплейстоценовой регрессии моря и, воз­можно, вследствие опускания поверхности под ледником. Вслед­ствие трансгрессии верхние высокольдистые горизонты эпи- и синкриогенных отложений были переработаны морем, подземный лед в породах был частично растворен и замещен соленой водой. В результате под толщей морской воды на изобатах 60—10 м образовались охлажденные породы, которые деградируют сверху и снизу (за счет внутриземного тепла). Пре­рывистость слоев реликтовых мерзлых пород в разрезе криоли­тозоны увеличивается, а мощность их уменьшается от побережья в сторону акватории моря. На отмелях и мелкоморье шельфа (изобаты менее 10м) развиты сезонное промерзание и оттаива­ние пород. В нижнем ярусе мелководья развиты охлаж­денные породы с криопэгами на дельтах и воздымающихся участках дна. Вблизи устьев крупных рек криолитозона имеет островной характер либо совсем отсутствует.

Распространена под холод­ными ледниками, у которых температура льда на подошве ниже 0°С. В случае залегания подошвы ледника выше уровня моря она представлена преимущественно мерзлыми породами, а под шельфовыми ледниками — охлажденными породами с криопэгами. Мощности субгляциальной криолитозоны в зависимости от температуры на подошве ледника, его мощности и потока тепла из недр изменяются от первых метров до 500 м и более. Под теплыми ледниками с длительно существующей фирново-ледя­ной толщей возможно существование положительнотемпературных, но близких к 0°С, талых пород с пресными или слабосоле­ными водами, сменяющихся на глубине охлажденными ниже 0°С породами с криопэгами.

В пределах высокогорий Кавказа (Памира и Тянь-Шаня) лед­ники оказывают как охлаждающее влияние при отсутствии фирновых толщ в приповерхностной части ледника, так и отепляю­щее— при формировании фирна на водоразделах и ледниковых куполах. Поэтому среднегодовые температуры пород под движущимися ледниками могут быть положительными или близ­кими к 0°С (отрицательными), в то время как на малоподвиж­ных ледниках и на окружающих ледник горных породах они могут опускаться до -10, -15°С и ниже. Под небольшими стаивающими ледниками, окруженными низкотемпературными горными породами с большой мощностью криолитозоны, талики несквозные (см. таблицу).

Окончание таблицы

Дождевально-радиационные талики образуются при таянии льда за счет потока внутриземного тепла или поступают с поверхности ледника по трещинам и про­моинам в его теле. Необводненными остаются только породы массив­но-кристаллические, тектонически ненарушенные, зона экзогенной трещиноватости которых уничтожена благодаря экзарационной дея­тельности ледника.

Тип V. Хемогенные таликивозникают в результате выделения теп­ла при окислительных реакциях в толще горных пород. Известны та­лики, приуроченные к сульфидным месторождениям и к участкам воз­горания углей как в естественном залегании, так и в отвалах.

Тип VI. Вулканогенные таликисуществуют врайонах активной вулканической деятельности под влиянием интенсивной теплоотдачи со стороны магматических очагов, выделения горячего газа, пара и вод.

Тип VII. Техногенные таликивозникают врезультате производст­венной деятельности человека. К ним относятся талики, образующиеся под зданиями с повышенным тепловыделением. Часть техногенных та­ликов по условиям своего возникновения и характерным особенностям укладывается в выделенные классификационные градации естествен­ных таликов. Примером могут служить талики под искусственными водоемами, на участках, где изменен радиационно-тепловой режим по­верхности земли, под угольными отвалами и т. п.

По наличию, особенностям существования и движению подземных вод выделяется 5 классов таликов.

Безводные талики, сложенные как водонепроницаемыми, так и водопроницаемыми породами, в которых подземные воды на всю мощность талика (т. е. до подошвы окружающих его мерзлых толщ) отсутствуют.

Талики с застойным режимом (застойные), в которых нет движения вод (например, под термокарстовыми озерами). Для во­доснабжения застойные воды неблагоприятны в силу высокого содер­жания в них органического вещества и продуктов его разложения.

Грунтово-фильтрационные талики, в которых поток грунтовых вод движется по уклону. Такие талики в верхней части сложены водопроницаемыми отложениями, а подстилаются относитель­но водоупорными породами. Количество и размеры грунтово-фильтра­ционных таликов уменьшаются по мере увеличения суровости мерз­лотной обстановки: потоки грунтовых вод локализуются под руслами рек, талики становятся несквозными и, наконец, зимой они могут раз­общаться на систему изолированных ванн. Режим грунтовых вод раз­личен. Наиболее стабильный режим характерен для потоков грунто­вых вод ниже мест разгрузки вод глубокого подмерзлотного стока. Качество грунтовых вод в таких таликах обычно хорошее.

Инфильтрационные (или инфлюационные) талики, в ко­торых подземные воды имеют нисходящее, часто близкое к вертикаль­ному направление движения по водопроницаемым пластам, трещино­ватым зонам, разрывным тектоническим нарушениям, раскарстованным зонам в карбонатных породах. Такие талики являются водопогло­щаемыми, и по ним происходит питание подземных вод глубокой цир­куляции (подмерзлотных и межмерзлотных). Вблизи южной границы ММП инфильтрационные талики могут занимать различное геоморфо­логическое положение. Например, часто инфильтрационными являют­ся дождевально-радиационные талики на водоразделах. В суровой мерзлотной обстановке инфильтрационные (инфлюационные) талики локализуются только по руслам рек, обычно в месте пересечения долинами неотектонически активных разломов или выходов раскарстованных карбонатных пород.

Напорно-фильтрационные талики, в которых подзем- ные воды имеют восходящее направление движения по дизъюнктив­ным нарушениям, водопроницаемым пластам в складчатых структурах, раскарстованным зонам в карбонатных породах. Эти талики являют­ся водовыводящими для вод глубокой циркуляции. Режим, минерали­зация, состав вод напорно-фильтрационных таликов неодинаковы в разных гидрогеологических структурах и меняются в зависимости от особенностей вод глубокого стока. Так, в артезианских бассейнах с мощной криолитозоной (Тунгусском, Лено-Хатангском, Оленекском и др.) по ним разгружаются криопэги. При этом состав и расходы во­ды не меняются в течение года. В горно-складчатых гидрогеологических областях (Верхояно - Колымской, Байкало-Чарской и др.) по таким таликам разгружаются пресные холодные итермальные воды, а де­биты источников часто испытывают значительные изменения в течение года. С выходами вод по напорно-фильтрационным таликам (гидрогеогенным, подрусловым, пойменным и др.) связаны полыньи и наледи, в том числе и гигантские.