Буданцева Надежда Аркадьевна Формирование повторно-жильных льдов и бугров пучения в голоцене На примере Большеземельской тундры и севера Западной Сибири

Краткое описание

Московский государственный университет им.М.В.Ломоносова
географический факультет
кафедра криолитологии и гляциологии
Надежда Аркадьевна Буданцева
Формирование повторно-жильных льдов и бугров пучения в голоцене (на примере Болынеземельской тундры и севера Западной Сибири)
Диссертация на соискание учёной степени кандидата географических наук
Научный руководитель: профессор, доктор геолого-минералогических наук, член-корреспондент РАЕН Юрий Кириллович Васильчук
МОСКВА - 2003
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 3
Глава 1. Принципы и критерии периодизации
голоцена 7
1.1. Критерии проведения нижней границы голоцена 7
1.1.1 Определение нижней границы голоцена в морских отложениях 8
1.1.2 Определение нижней границы голоцена е озерных отложениях 11
1.1.3 Определение нижней границы голоцена в гренландских
ледниковых кернах 17
1.1.4 Определение нижней границы голоцена
в синкриогенных многолетнемерзлых породах 19
1.2. Радиоуглеродное датирование 21
1.3. Периодизация голоцена, понятие о голоценовом оптимуме 27
1.3.1 Периодизация голоцена. Схема Блитта-Сернандера 27
1.3.2 Понятие о голоценовом оптимуме. Критерии его выделения 30
1.3.3 Миграция северной границы леса 40
1.4. Геохронология голоцена 48
Глава 2. Особенности формирования повторно­жильных льдов в голоцене 63
2.1. История исследования повторно-жильных льдов 63
2.1.1. Первый этап исследований подземных льдов: 18- начало 20 в.в. 63
2.1.2. Второй этап исследований повторно-жильного льдообразования: 65
1920-1982 г.г.
2.1.3. Третий этап исследований повторно-жильных льдов: 1982-2002 г.г. 68
2.2. Морозобойное растрескивание и образование
повторно-жильных льдов 70
2.2.1 Общие представления и теоретические предпосылки морозобойного растрескивания 70
2.2.2. Натурные наблюдения за морозобойным растрескиванием:
температурные и фациальные условия 71
2.2.3. Условия образования ледяных и грунтовых жил в морозобойных
трещинах 75
2.3. Фациальные и температурные условия формирования
голоценовых и современных сингенетических повторно-жильных льдов 79
2.3.1. Гео- и биохимические характеристики льда жил
(и сегрегационных льдов из вмещающих отложений) 81
2.3.2. Температурные условия формирования повторно-жильных льдов 86
2.3.3. Изотопные исследования и палеотемпературные реконструкции 92
2.4. Строение и состав голоценовых и современных повторно­
жильных льдов в Болынеземельской тундре 94
і

2.5. Строение и состав сингенетических повторно­
жильных льдов Ямало-Гыданской провинции 107
2.5.1. Полигонально-жильные комплексы у пос.Харасавэй
и в районе фактории Матюй-Сале 110
2.5.2. Щучьинский полигонально-жильный комплекс 113
2.5.3. Сеяхинский полигонально-жильный комплекс 129
2.5.4. Голоценовый разрез в районе пос.Бованенково 141
2.5.5. Разрез высокой поймыр.Еркутаяха 142
2.6. Основные закономерности развития повторно-жильных льдов
в голоцене 152
2.6.1. Развитие полигонально-жильных массивов в
дооптимальное время 152
2.6.2. Развитие полигонально-жильных массивов в
оптимум голоцена 153
2.6.3. Развитие полигонально-жильных массивов в
послеоптимальное время 162
Глава 3. Особенности формирования бугров
ПучеНИЯ В ГОЛОЦене 174
3.1. История исследования бугров пучения 174
3.2. Понятие о миграционных буграх пучения 182
3.3. Процесс пучения и образования бугров:
температурные и фациальные условия 185
3.4. Бугры пучения на территории Болыпеземельской тундры 193
3.4.1. Распространение 193
3.4.2. Строение разреза, льдистость и температурный режим грунтов 197
3.4.3. Возраст бугров пучения и динамика их развития в голоцене 210
3.5. Бугры пучения на севере Западной Сибири 225
3.5.1. Распространение 225
3.5.2. Строение разреза, льдистость и температурный режим грунтов 226
3.5.3. Возраст бугров пучения и динамика их развития в голоцене 236
3.6. Голоценовая динамика бугров пучения 245
Заключение 251

Литература 253

Список литературы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
На основании проделанной работы можно сделать следующие выводы:
1. Для характеристики палеогеокриологической истории севера Западной Сибири важны является деление голоцена на дооптимальный, оптимальный и послеоптимальный этапы Голоценовый оптимум с учетом новых данных датируется от 9,5 до 4,3 лет назад рассматривается как период повышенной континентальности климата, когда летни условия были теплее в среднем на 2-3°С, что привело к миграции на север древесно растительности в зону тундры. Наиболее приемлемым и надежным методо палеореконструкций на севере Западной Сибири и Болынеземельской тундре являете анализ и синтез региональных палеогеографических данных, в то время как дальни палеотемпературные корреляции для прямых детальных количественных реконструкций н оправданы.
2. Период голоценового оптимума на севере Западной Сибири характризовался высоко скоростью аккумуляция торфа - до 4-5 м/тыс. лет. Среднезимние температуры в течени этого периода, как правило, были ниже современных на 1-2°С. В течение этого периода н севере Западной Сибири активно формировались повторно-жильные льды в предела торфяников и Изученный нами голоценовый массив в долине р.Щучья имеет важно значение, так как его положение, близкое к Полярному кругу, позволяет уверенно говорит об активном формировании сингенетических повторно-жильных льдов в период оптимум даже в самых южных районах Ямала.
3. Во второй половине послеоптимального периода происходила активная аккумуляци пойменных толщ на юге Ямала - около 0,8 м/800 лет, и интенсивный рост повторно жильных льдов. Впервые численно установленные при изучении жил в пойменной толщ р.Еркутаяха среднезимние температуры этого времени были ниже современных в средне на 2°С и составляли -18, -20°С. Внедренный новый метод определения энзиматическо активности в повторно-жильных льдах, а также детальный микроэлементный анали позволили оценить особенности фациальной обстановки времени формирования жил Полученные результаты показали, что на некоторых этапах формирования жил могл происходить субаквальное растрескивание, в результате которого в сложении жил могл принимать участие болотные воды (в случае формирования жил в торфяниках) ил паводковые (или старичные) при формировании жил в пойменных толщах.
4. Бугры пучения в долине в долине р.Уса начали активно расти в первой половин голоценового оптимума 7,5-6 тыс. лет назад. Очевидно, быстро достигнув большой высоты некоторые бугры частично протаивали и проседали. Новая стадия активизации роста бугро зафиксирована 3,7-1,4 лет назад. Наши исследования показали, что высота и возраст бугро
не зависит от широты местности и температуры многолетнемерзлых пород. Наиболе крупные бугры формируются там, где к началу промерзания существовала торфяная залеж мощностью не менее 0,3-0,4 м и сильноувлажненная депрессия.
Выделенные два этапа активного пучения, которые в какой-то степени совпадают активным ростом повторно-жильных льдов на севере Западной Сибири, возможно, являете отражением некоторой общей тенденции развития повторно-жильного льдообразования миграционного пучения, связанного с понижением уровня Полярного бассейна сопровождавшегося дренированием заболоченных территорий, активны торфонакоплением в течение голоценового оптимума и достаточно низкими зимним температурами в течение оптимума и послеоптимального периода, которые в облает сплошного распространения многолетнемерзлых пород способствовали растрескиванию росту жил, а в области прерывистого распространения многолетнемерзлых пород активизации пучения.