|
апрель 2007 года
СЕКЦИЯ ГЕОЛОГИИ
содержание
А.В.Гаврилов
1. Методологической основой геокриологического изучения малоисследованных регионов, таких как шельф Восточной Сибири, является ретроспективный подход к исследованиям, позволяющий получать информацию о современном состоянии криолитозоны (КЛЗ) как результат ее динамики для хроносреза, отвечающего настоящему времени. Такие исследования предусматривают компъютерное моделирование эволюции температурного поля пород на основе сценария динамики природной среды, позволяющее на базе анализа модельных и натурных данных сформировать представления о закономерностях распространения, строения и мощности КЛЗ изучаемого региона.
2. В сценарии динамики природной среды конечным продуктом является кривая (модель, сценарий) динамики tср, характеризующая основные закономерности ее изменения в среднем плейстоцене-голоцене. Ее составлению предшествует построение сценария регрессий и трансгрессий моря. Неполнота региональных данных потребовала от автора разработки и использования подхода, основанного на их синтезе с кривыми содержания изотопов кислорода и других химических элементов и соединений, полученными по непрерывным разрезам океанов, озер, ледниковых щитов Антарктиды, Гренландии, которые характеризуют глобальную цикличность климата и уровня Мирового океана. Блок-схема исследований представлена ниже.
3. Сценарий регрессий и трансгрессий моря позволяет отразить передвижение по шельфу границы суша/море с соответствующими им температурами (tср/-1,8°С). Сценарий строился автором на основе гляциоэвстатической кривой уровня Мирового океана, которая корректировалась в соответствии с региональными данными о положении уровня моря в различные моменты времени и оценками изменения рельефа шельфа процессами термокарста, термоабразии и пассивного оледенения.
4. С участием автора построена модель хода позднеплейстоцен-голоценовой трансгрессии, учитывающая накопление в позднем плейстоцене сильнольдистых синкриогенных отложений ледового комплекса (ЛК) и развитие по ним озерного термокарста в интервал 15-8 т.л.н.. Формирование термокарстово-эрозионных депрессий в отрицательных морфоструктурах обеспечило их затопление к 5 т.л.н. Расширялась акватория в интервал 5-0 т.л.н. путем термоабразии берегов, сложенных ЛК, который перекрывал сверху положительные морфоструктуры.
5. Построение сценария динамики t в Восточно-Сибирской Арктики осуществлялось автором путем преобразования палеотемпературной кривой 2Н ст. Восток (Восточная Антарктида) с помощью палеотемпературных реперов - реконструкций, составленных по надежно датированным отложениям изучаемого региона, характеризующим tв климатических экстремумов. Переход от модели динамики tв к модели динамики температуры пород осуществляется на основе связи их формирования с факторами природной среды.
6. Моделирование, выполненное на основе указанного сценария и геолого-тектонической модели шельфа Восточной Сибири, показывает, что КЛЗ от побережья до изобат 50-65 м представлена ярусом многолетнемерзлых пород (ММП) мощностью 300-700 м, выше и ниже которого залегают охлажденные ниже 0°С породы. Мощность первых составляет от 1-3 до 20-80 м, вторых - 50-100 м. В интервале изобат 50-100 м ярус ММП имеет прерывистый и островной характер. В разломных зонах рифтовой системы моря Лаптевых прогнозируются сквозные эндогенные напорно-фильтрационные талики.
Мощность яруса ММП в среднем плейстоцене-голоцене изменялась от 1-1,5 км до 100-500 м в связи с чередованием регрессий и трансгрессий моря. На преобладающей части шельфа при фоновых значениях геотермического потока ярус ММП в последние 400 т.л. полностью не оттаивал.
7. Автором предложена типизация КЛЗ арктических шельфов по условиям формирования и современному состоянию. Выделенные типы по нарастанию сплошности распространения и мощности яруса реликтовых ММП располагаются в таком порядке: ледниковые (морей Баренцева и Карского) перигляциальный (Чукотский, Восточной Сибири) приледниковый (моря Бофорта). КЛЗ шельфа Восточной Сибири наиболее контрастна в силу геотермической контрастности рифтовой системы моря Лаптевых. Автором выдвинуты представления о всеобщем развитии на арктических шельфах термокарста, обусловившим на этапах их осушения деградацию ММП сверху. Другим общим процессом, определявшим деградацию ММП, но на этапе затопления, являлась термоабразия.
Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ 06-05-64197А
|
