15.Криогенные текстуры мерзлых горных пород

Строение горных пород определяется их текстурными и структурными особенностями. Текстура – это сложение горной породы, определяемое расположением составных ее частей в пространстве. Под криогенной текстурой мерзлой породы понимается такое сложение ее ледяного каркаса, состоящего из включений и прослоев льда различной формы и размеров, ориентировки и пространственного взаиморасположения, при котором структура минерального скелета разделена на структурные отдельности. В общем виде криогенная текстура – это рисунок, узор, создаваемый льдом в мерзлой породе. Понятие текстуры мерзлой породы в отличие от криогенной текстуры включает изучение текстурных особенностей не только ледяных включений, но и органо-минеральной части.

Криогенная текстура скальных и полускальных (коренных) горных пород в значительной степени определяется характером пустот, которые существовали в ней до промерзания. Ледяные включения в этих породах в большинстве своем наследуют формы, расположение и нередко размеры пустот; по этой причине криогенную текстуру пород с жесткими связями нередко называют унаследованной. В соответствии с преобладающим видом пустотности в породе выделяют следующие криотекстуры; трещинные, трещинно-жильные, трещинно-пластовые и др. Все они эпикриогенные, поскольку сформировались после образования самой породы.

В коренных породах наибольшей льдистостью отличается верхняя часть разреза, подверженная интенсивному выветриванию. Однако существуют зоны повышенной трещиноватости и вблизи подошвы мерзлой толщи. Эта зона формируется за счет неоднократно повторяющихся процессов многолетнего промерзания−протаивания. В период аградации мерзлой зоны здесь отмечается повышенная льдистость пород, а в период деградации – повышенная обводненность.

В дисперсных отложениях криогенные текстуры могут формироваться как в процессе эпигенеза, так и сингенеза. Синкриогенные отложения образуются в процессе одновременного накопления осадков и перехода их в многолетнемерзлое состояние. Эпикриогенными называются породы, промерзшие после завершения процесса осадконакопления.

Группа эпикриогенных пород имеет доминирующее распространение в криолитозоне. Их геологический возраст всегда больше криогенного возраста. Эти породы могут слагать полностью весь разрез мерзлых толщ, а могут и подстилать синкриогенные отложения.

Синкриогенные отложения распространены с поверхности и приурочены только к аккумулятивным формам рельефа. Их мощность не превышает 100 м. К синкриогенным относят различные типы континентальных отложений. По условиям накопления осадка они разделены на три группы: субаэральные, субаквальные и субгляциальные (Романовский, 1993).

Изучение криогенных текстур, в первую очередь синкриогенных отложений, во многом способствует выяснению условий формирования отложений криолитозоны (мерзлотно-фациальный анализ). Все виды криогенных текстур можно объединить в три основных типа: массивная, шлировая (слоистая) и сетчатая. Массивная криотекстура наблюдается в основном в зернистых осадочных породах, характеризующихся отсутствием слоистости. Шлировая и сетчатая текстуры формируются за счет небольших по мощности прослоек (шлиров) льда, которые обособлены от самой породы (рис.4.1).

В зависимости от толщины шлиров криогенные текстуры подразделяются на микрошлировые – менее 1 мм, тонкошлировые – 1-5 мм, среднешлировые – 5-20 мм и толстошлировые – более 20 мм. Между различными видами криогенных текстур существуют постепенные взаимопереходы, в результате чего образуются сложные сочетания. В пределах крупной сетки, образованной толстыми шлирами льда, нередко развиты тонкосетчатая, микрошлировая и иные разновидности текстуры.