Iv.5. таберальные и таберированные отложения
Многолетнее протаивание дисперсных льдистых отложений ведет к их таберированию, т. е. преобразованиям, обусловленным утратой ледяной составляющей, осадкам при оттаивании, новым условиям их залегания, особенностям строения и состава. По степени преобразования исходных многолетнемерз-лых пород целесообразно выделить таберальные и табериро-ванные отложения.
Таберальные отложения (табериты, по Т. Н. Кап-линой) представляют собой протаявшие и просевшие высокольдистые отложения, преимущественно относящиеся к северному и полярному типам синкриогенных отложений, содержащих мощные повторно-жильные льды (см. III.4), а также к синхронно эпикриогенным дисперсным отложениям (см. IV.3). В основном протаивание таких отложений происходит по варианту озерного термокарста (см. III.9). Причиной массового развития термокарста и образования в термокарстовых озерных котловинах таберальных отложений обычно является потепление климата. Так, для развития современных термокарстрвых явлений основной причиной было голоценовое потепление. Отложения в термокарстовых озерных котловинах представляют собой по существу термокарстовые таберальные комплексы, являющиеся полифациальными образованиями. В них определенные фации соответствуют как разным стадиям развития термокарста, так и определенным условиям осадконакопления в термокарстовых водоемах. При осушении последних происходит многолетнее диагенетическое (парасингенетическое) или эпигенетическое промерзание отложений таберального комплекса. В образовавшихся термокарстовых котловинах начинает накапливаться комплекс синкриогенных озерно-болотных и делювиально-бо-лотных (аласных) отложений. Криогенное строение последних отражает геокриологическую зональность времени их накопления.
175
В настоящее время наиболее широко распространены термокарстовые озера по «ледовому комплексу» (см. IV.2, III.9) я по пластовым льдам в толщах синхронно эпикриогенных морских отложений и изначально мерзлых морен, в значительной мере совпадающих по своему площадному распространению. Термокарстовые озера и котловины (аласы), кореллятивные им таберальные комплексы и собственно аласные отложения, развитые по ледовому комплексу, изучены достаточно полно на приморских низменностях Северо-Востока страны и в Цент-ральноякутской низменности Е. М. Катасоновым, Н. Н. Романовским и М. С. Ивановым и др. Термокарстовые формы и отложения таберального комплекса по пластовым льдам и вмещающим породам исследованы существенно меньше. Поэтому характеристика таберальных комплексов приведена для алас-ных котловин.
Таберальные комплексы состоят из собственно таберальных образований, отложений термокарстовых озер, конусов выноса водотоков, впадающих в озера, накоплений оползней-оплывин и быстрой солифлюкции, поступающих с бортов котловин. Ор-гано-минеральный материал этих отложений является продуктом разрушения пород ледового комплекса. Важнейшее значение в этом комплексе играют таберальные образования, неудачно названные М. С. Ивановым (1985) термоделяпсием, т. е. «термооползневыми» отложениями (рис. IV.7).
Таберальные образования — это продукт оттаивания, преимущественно вертикальных осадок за счет уплотнения и локального растекания в стороны (на места вытаивающих повторно-жильных льдов) отложений, слагавших органо-минеральные блоки «ледового комплекса». Характерными чертами таберальных отложений являются утрата исходной слоистости и крио-текстуры, возникновение вторичных нарушений — сколов и сползаний, смещение биогенной составляющей (корней трав, моховых кочек, костей животных, раковин моллюсков и др.). При этом в таберальные образования могут попадать более молодые органические остатки, образовывавшие ландшафты периода возникновения термокарста или даже современные. Ос-редняется механический состав осадков, появляются нового типа слоистость (или слоеватость) и другие текстурные признаки, обусловленные перемещением органо-минеральной части пород в процессе протаивания и оседания. Изменяется геохимическая обстановка, эволюционируют аутигенные минералы, возникшие при накоплении исходных отложений, образуются новые, соответствующие вновь возникшей среде. В таберальных образованиях псевдоморфозы по жильным льдам встречаются только на контакте с нижележащими слабольдистыми отложениями. Они обычно имеют вид полигональной сети канавообразных углублений, не сохраняющих форму вытаявших концов жил. Отложения сильно уплотнены, при промерзании в них образуются массивная и тонкошлировая криотекстуры различного
176
Рис. IV.7. Схема деформации «ледового комплекса» и строения таберального комплекса в аласной котловине: I — «ледовый комплекс», таберальный комплекс; II — таберальные отложения; III — отложения термокарстовых озер; IV — термоделяпсивные (оползневые) отложения; V — собственно аласные (озерно-болотные) отложения; 1 — сингенетические повторко-жильные льды и вмещающие их пылеватые супеси с прослоями торфа и «поясковыми» криотексту-рами; 2 — пески пылеватые с массивной криотекстурой; 3 — пылеватые супеси с включениями торфа и растительными остатками, неяснослоистые, в мерзлом состоянии с массивной криотекстурой и сложной системой тонких шлиров различной ориентировки; 4 —■ супеси пылеватые слоистые с малакофауной; 5 — неяснослоистые супеси, часто с включениями дернины; 6 —■ костные остатки «мамонтовой фауны»; 7 -— граница ММП
рисунка. В блоках породы встречается вивианит, следы кальци-тизации. По плоскостям текстурных отдельностей порода оже-лезнена, что свидетельствует, видимо, о возникновении трещин до начала промерзания и движения по ним вод. Таберальные образования представляют собой результат диагенетического изменения исходных отложений. Для синкриогенных отложений — это стадия гипергенеза, соответствующая переходу породы из отрицательно в положительно температурную область. Табериты рассматриваются Т. Н. Каплиной как протаявший стратиграфический аналог отложений криохронов — криолитов.
Таберальный комплекс включает в себя отложения термокарстовых озер, промерзающих как под ориентирующим влиянием окружающих мерзлых толщ, так и с поверхности по синхронно эпикриогенному типу. В прибортовых частях озерных котловин накапливаются отложения конусов выноса оврагов и ручьев, деляпсивные образования оползней-оплывин, содержащих блоки дернины, а также разжиженных потоков, стекающих по наклонной поверхности жильных льдов в термоденудационных бортах котловин, покрытых системами байджара-хов. Состав минеральной составляющей всех фаций обычно отражает осредненный состав окружающих исходных отложений. Это обычно пылеватые супеси и суглинки, реже тонкозернистые пылеватые пески. Льдистость таких отложений в многолетнемерзлом состоянии обычно невысока, а криогенные текстуры невыдержаны из-за разнообразных, часто меняющихся условий промерзания. По существу это группа субаквальных фаций, соответствующая термохрону и промерзающая преимущественно по парасингенетическому или по субаквальному сингенетическому типу. Вместе с тем слагающая их минеральная составляющая — продукт разрушения отложений криохрона. Органическая часть является смешанной — переотложенной из криолита и поступившей при разрушении почвенного и растительного слоев времени формирования термокарста. Наконец, на многолетнемерзлом субстрате накапливается комплекс фаций собственно аласных отложений. Это органо-минеральные отложения полигональных болот и мелких озер, делювиальных заболоченных шлейфов и делювиально-солифлюкционных покровов, примыкающих к бортам котловин. Таким образом, отложения таберальных комплексов приурочены преимущественно к аккумулятивным равнинам северной геокриологической зоны. Формируются они в термокарстовых котловинах, которые являются местными базисами эрозии и в которых происходит аккумуляция отложений, образующихся из осадков, поступающих при денудации исходных поверхностей, окружающих котловины. Легко представить, что при повсеместном протаивании и площадной деградации мерзлых толщ участки термокарстовых котловин станут положительными, а территории вновь протаявшего ледового комплекса — отрицательными формами
178
рельефа. Произойдет специфическая посткриогенная инверсия рельефа, встречающаяся в южной подзоне северной геокриологической зоны.
Породы ледового комплекса являются не только поставщиком минеральной составляющей отложений таберального комплекса, но часто сами претерпевают изменение в массивах. Б. И. Втюриным, С. В. Томирдиаро и другими был отмечен; веерообразный наклон верхних частей сингенетических повторно-жильных льдов на склонах аласных котловин. Автором такое же явление было установлено в бортах крутостенных молодых оврагов, врезающихся в породы ледового комплекса. Объясняется эта трансформация криогенного строения высокольдистых пород в массивах, подверженных термокарстовому и эрозионному расчленению, их растеканием, подобным медленному движению каменных глетчеров.
Таберированные отложения — это протаявшие многолетнемерзлые отложения преимущественно с невысокой первоначальной льдистостью за счет текстурообразующего льда, небольших по размерам повторно-жильных и реже других видов льдов. Они объединяют самые разнообразные по составу и генезису породы как эпикриогенные, так и синкриогенные преимущественно южного типа. Важнейшими характерными; чертами таберированных отложений являются: сохранение первоначальных условий залегания протаявших отложений, их исходной слоистости, распределение биогенной составляющей и других особенностей, позволяющих установить их первичную генетическую и фациальную принадлежность. Для глинистых разновидностей характерно наличие посткриогенной текстуры. Обычно в рассматриваемых отложениях широко распространены первично-грунтовые жилы и псевдоморфозы по повторно-жильным льдам, «инволюции» и «криотурбации» (см. III.5). Они возникают при формировании пятен-медальонов, мелкобугристых форм, туфуров, солифлюкционных сплывов, а также в процессе многолетнего протаивания высокольдистого грунта,, подстилающего СТС. С таберированными отложениями, содержащими в прошлом повторно-жильные льды и залегающими с поверхности, связаны разнообразные формы посткриогеннога микрорельефа (см. III.4), различающиеся по возрасту, составу и генезису исходных пород, особенностям вытаявших повторно-жильных льдов, по последующей эволюции, но объединенные исходным криогенным строением и чертами, возникшими при их утрате льда вследствие протаивания. Эти отложения занимают всю южную геокриологическую зону и территорию,, расположенную южнее, которая была охвачена «мерзлотой» в позднеплейстоценовый климатический минимум (см. 1.3). Они находятся как в многолетнемерзлом, так и в талом состоянии; наиболее распространены на аккумулятивных равнинах различного происхождения, в межгорных впадинах и долинах рек. Генетически к таберированным относятся «холодные» виды
179
лёссов, склоновые, аллювиальные, флювиогляциальные и даже ряд фациальных групп ледниковых отложений. Таберирован-ные эоловые, гравитационные, водные и элювиальные образования давно изучаются геологами-четвертичниками как пери-гляциальные отложения, формировавшиеся в криохроны во внеледниковои зоне покровных оледенений Евразии и Северной Америки. Следы криогенеза в них служат показателем палео-мерзлотных условий времени формирования.
Между таберальными и таберированными отложениями не существует отчетливой границы. Ряд высокольдистых отложений при определенных условиях протаивания способен сохранять многие черты материнских многолетнемерзлых пород. Например, В. Н. Котовым на р. Майн (Чукотка) обнаружены протаявшие отложения ледового комплекса, сохранившие исходную слоистость и содержавшие псевдоморфозы по жильным льдам, достигавшим по высоте 18 м. Здесь осадка при протаивании по высоте составляла примерно 20—40%. Выше говорилось о сохранении характера слоистости и формы дислокаций при протаивании высокольдистых изначально мерзлых морен (см. IV.2).
Глава V
РЕГИОНАЛЬНЫЕ И ЗОНАЛЬНЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИФОРМИРОВАНИЯ СТРОЕНИЯИ МОЩНОСТИКРИОЛИТОЗОНЫ