книги из ГПНТБ / Общее мерзлотоведение

формы и размеров отдельных таликов приняты следующие обозна­ чения: А — длина таликов; В — ширина таликов; С — мощность или глубина таликов, считая от нижней поверхности слоя сезон­

г) £-<10—таликовая ванна. Талики, сильно вытянутые в плане:

А

Д) £ -< 10 — таликовый желоб. Талики, имеющие вечномерзлую кровлю:

е) < 10 — таликовая ниша или грот;

ж) £ > 10; В<^С ■— таликовая галерея;

3) в > 10> В < С — таликовый канал.

86

Рис. 19. Замкнутые снизу талики (по В. Ф. Тумелю).

а — таликовые колодцы; б — таликовые ямы и карманы, в — таликовая чаша; з — талпковая ванна; д— таликовый желоб; е — таликовые ниши и гроты; э»с — таликовые

то можно ожидать, что талики первого типа будут отмирать и пе­

таликов второго типа в талики первого типа. Вместе с тем наблю­ даются взаимные переходы таликов первого и второго типов. Так, например, двигаясь вниз по долине реки от ее верховья, можно видеть, что в самом верховье на приводораздельном участке

сквозного талика часто замещается таликовым желобом замкну­ того талика. Таликовые желоба и щели известны на многих ре­

ющиеся наиболее часто в тех случаях, когда сквозь мерзлую толщу пробиваются глубинные воды.

Таликовые участки обычны в южных районах мерзлой зоны и вблизи границ этой области. Они, например, широко распро­ странены по р. Усе на Европейском Севере, в бассейне р.Бодайбо,

87

83

тате такого радиационно-теплового обмена с поверхностным слоем земли, когда поступление тепла преобладает над теплопотерями и создаются положительные температуры горных пород. Тип распространен по периферии области размещения мерзлой зоны. Среди таликов первого типа различаются неводоносные и сезонноводоносные.

II — г и д р о г е н н ы е т а л и к и возникают под воздей­ ствием воды. Среди них различаются субмаринные, подозерные, подрусловые, пойменные и др. Вместе с тем среди гидрогенных таликов выделяются талики, формирующиеся под воздействием конвективного переноса тепла положительнотемпературными во­ дами, которые наиболее широко распространены, и талики, за­ ключающие в себе отрицательнотемпературные соленые воды (криопэги).

89

Табл пца 11

Генетическая классификация таликов*

90

Т а б л и ц а 12

Максимальная мощность и минимальная температура криолптозоны по дан­ ным непосредственных измерений в различных пунктах северного полуша­ рия (составил И. А. Некрасов по отечественным и зарубежным источникам)

91

Хемогенные талики возникают также в результате растворения или концентрирования солей — образования криопэгов (например,

воздействием тепловых аномалий, обусловленных высокими зна­ чениями потока тепла из недр земли на участках современной

тате деятельности человека. К ним относятся чаши протаивавия под отапливаемыми зданиями, талики под водохранилищами и

многие другие.

Мощность и глубина залегания мерзлой зоны. Мощность мерз­ лой зоны во внутренних районах своего распространения изме­ няется сотнями метров. В периферических частях она составляет десятки метров, а у южной границы измеряется метрами.

Первые расчетьтощности мерзлой зоны были сделаны А. Ф. Миддендорфом по данным температурных замеров в Шергинской шахте в г. Якутске (см. гл. II). В дальнейшем получены замеры мощ­ ности мерзлой зоны во многих точках северного полушария. Не­ которые данные по этим замерам приводятся в табл. 12.

В общем случае, двигаясь вдоль какого-либо меридиана с се­ вера на юг, следует ожидать убывания мощности мерзлой зоны в этом направлении. Так, на крайнем северо-востоке Европы,

92

Рис. 22. Схема залегания мерзлых горных

пород северной части Печорского угольного

тур мерзлых пород.

на границе ее с Азией, разрез мерзлой зоны примерно по 65-му меридиану от Гринвича изменяется на протяжении 300—350 км следующим образом. В Амдерме, на северной оконечности Пайхоя, мерзлая зона достигает мощпости не менее чем 400 м; в районе пос. Воркута по измерениям в многочисленных скважинах и шахтах [7] она составляет 80—130 м. Несколько южнее, вблизи р. Усы, зона мерзлых пород выклинивается, а еще южнее, на том же меридиане, появляется уже только на значительных абсолют­ ных высотах в пределах Уральских гор [8]. Л. А. Братцев изобра­ зил все эти изменения на рис. 22.

В связи с рассмотренным примером следует отметить два об­ стоятельства. Первое—по мере уменьшения мощности мерзлой зоны все чаще наблюдается ее отступание от деятельного слоя (см. рис.22) и расчленение единого мерзлого массива таликами.

Второе обстоятельство, па которое обратил внимание еще М. В. Ломоносов,— приуроченность мерзлой зоны ко все более вы­ соким абсолютным отметкам при продвижении с севера на юг. Схематично можно представить (см. рис. 2), что мерзлая зона опоясывает весь земной шар. У полюсов нижняя ее поверхность располагается на значительной глубине в пределах твердой обо­ лочки земного шара, а по мере приближения к экватору переме­ щается на все более и более значительные отметки, постепенно

93

Рис. 23. Схемы изменения мощности мерзлой зоны.

а — северо-восток Сибири; 6 — меридиан г. Иркутска; 1 — мерзлые породы; 2 — талые породы; 3 — сквозные талики. Вверху — профиль рельефа.

охватывая лишь вершины высоких гор, например Килиманд­ жаро в Экваториальной Африке.

Другой схематический разрез приводится по А. И.Калабину [9] с некоторыми уточнениями по северо-востоку Сибири. Мощность мерзлой зоны здесь увеличивается в направлении с севера на юг в горных районах. Еще южнее к побережью Охотского моря мощность зоны мерзлых пород вновь понижается, мерзлая зона приобретает прерывистый характер (рис. 23, а).

Третий схематический разрез приведен по меридиану г. Ир­ кутска. Из этого разреза видно, что с севера на юг к подошве Саянских гор мощность мерзлой зоны уменьшается и сменяется перелетками мерзлой зоны, а на Саянских горах появляется

94

Эти примеры показывают, что вопрос о географическом распро­ странении, равно как и о глубине залегания мерзлой зоны, сле­ дует рассматривать совместно с вопросом о мощности последней.

К настоящему времени появились новые данные о распрост­ ранении и мощности мерзлых горных пород в отдельных районах мерзлой зоны [10—17]. Но все же их еще далеко недостаточно для характеристики всей территории мерзлой зоны в СССР.

Кроме того, в тех случаях, когда в основании зоны мерзлых пород залегают криопэги, геотермические замеры и экстраполя­ ция по ним может дать только мощность криолитозоны, которая иногда значительно больше мощности зоны мерзлых пород и охватывает еще подмерзлотную зону криопэгов. Так, на западе Якутии мощность мерзлой зоны составляет 100—500 м, тогда как мощность криолитозоны — 500—1500 м. Я. В. Неизвестнов по­ казал, что и для прибрежных участков некоторых островов Ле­ довитого океана, относительно недавно поднявшихся над уров­ нем моря, мощпость мерзлой зоны составляет 5-—170 м при мощ­ ности криолитозоны 100—400 м и более.

В условиях мерзлой зоны температура верхней части геомет­ рического разреза часто отражает нестационарное состояние тем­ пературного поля, следствием чего является разрез с сильно рас­ тянутой геометрической ступенью (пли так называемой безградиентной толщей мерзлых пород), не позволяющий рассчитать мощность мерзлой зоны. В качестве примера можно привести разрез скважины 59 в районе г. Салехарда, по данным Гидронрсекта [17], где в интервале от 20 до 240 м температура мерзлой зоны понижается всего от —0,2 до —0,5 ° С.

Из сказанного следует, что экстраполяция температурных наблюдений на больших глубинах отнюдь не всегда позволяет выявить фактическую мощность мерзлой зоны. В табл. 12 приве­

ном у южной ее окраины, в наиболее освоенных районах. На Се­ вере н Северо-Востоке СССР данных мало, преимущественно они относятся к тем точкам, где мощность мерзлой зоны в силу мест­ ных особенностей относительно невелика. Однако и имеющиеся сведения показывают, что в ряде мест на Севере мощность мерзлой зоны может достигать 500—650 м, а в горных районах и того болыпе.Первые данные о значительной мощности пояса отрицатель­ ных температур и о глубине распространения нулевой темпера­ туры до 600 м были получены В. М. Пономаревым в 1939—1940 гг. для района Нордвик — бухта Кожевникова. Величина мощности мерзлой зоны в 650 м установлена бурением в низовье р. Вилюй. В последние годы были получены еще более значительные вели­ чины. Так, по И. А. Некрасову [14], мощность зоны мерзлых пород

95