Ю.Ф. Андреев

О СВЯЗИ ЛИНЕЙНО-ГРЯДОВОГО РЕЛЬЕФА С ТЕКТОНИЧЕСКИМИ СТРУКТУРАМИ НА СЕВЕРЕ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ

(в области развития многолетней мерзлоты)

скачать *pdf

 

     

В течение 1956-1958 гг. Салехардская экспедиция ВНИГРИ проводила геолого-геоморфологические исследования на территории Обско-Пурского междуречья и Тазовского п-ова.

Основной задачей исследовательских работ являлось изучение геологического строения с помощью геолого-геоморфологических методов и выработка наиболее рациональной методики для поисков структур в условиях широкого развития четвертичного покрова и мощной толщи многолетнемерзлых рыхлых пород. Поскольку исследуемая территория расположена в области многолетней мерзлоты, то в комплексе геолого-геоморфологических исследований проводились мерзлотно-гидрогеологические наблюдения, которые позволили получить ряд новых данных о проявлении мерзлотных процессов и о влиянии их на морфологический облик поверхности отдельных участков.

Установлено, что различные разности поверхностных отложений часто подчеркиваются развитием или отсутствием комплекса типично мерзлотных форм в рельефе. Распространение и их особенности находятся в тесной связи с литологическим составом пород и мерзлотно-гидрогеологическими условиями. Так, на глинистых отложениях мерзлотные формы пользуются несравненно большим развитием, чем на песчаных и других породах.

При дешифрировании аэрофотоснимков и последующем проведении полевых геологических исследований на некоторых участках было отмечено наличие своеобразных форм рельефа, четко выраженных на общей равнинной поверхности водоразделов. Они представлены линейно-ориентированными грядами, буграми, озерами и межгрядовыми понижениями, создающими на местности грядовый, озерно-грядовый и местами бугристо-грядовый рельеф.

О грядовом рельефе, распространенном на севере Западной Сибири, имеются сведения в отчетах многих предыдущих исследователей. Так, о грядах на водоразделе рек Глубокого и Сухого Полуя - сообщает Я.М. Гройсман, в бассейне р. Лев. Хетта - В.К. Хлебников, на Тазовском п-ове - М.Н. Бойцов и др. (1954-1955 гг.). Эти исследователи, хотя и отмечают, что в некоторых пунктах гряды сложены третичными породами, однако образование их всецело объясняют ледниковой аккумуляцией, не подтверждая этот вывод фактическим материалом.

Кроме исследованной территории, гряды распространены и в других районах. На развитие гряд в бассейне р. Мал. Сосьва указывает М.А. Дрознес [1957], который разделяет их на два типа: первый - водно-ледниковые гряды; второй - гряды, отражающие неглубокое залегание коренных пород. Ориентированный грядовый рельеф отмечается также на левобережье р. Енисей (С.А. Стрелков, С.Л. Троицкий, 1952 г .) и на Гыданском п-ове [Соколов и др., 1957; Яшина, 1958].

Указанные исследователи считают, что комплекс грядовых форм является краевым ледниковым образованием.

Рисунок 1

Наши трехлетние геолого-геоморфологические исследования, сопровождавшиеся ручным бурением скважин глубиной до 25- 30 м , в ряде тех же самых и на других участках грядового рельефа в рамках Обско-Пурского междуречья и Тазовского п-ова (рис. 1) показали следующее.

1. Изученные гряды не являются формами водно-ледниковой аккумуляции.

2. Их развитие связано с выходами или с близким приповерхностным залеганием третичных глинистых пород. Своим площадным распространением они отражают отдельные элементы тектонических структур, выраженных по верхним горизонтам мезо-кайнозойских отложений.

3. К экзогенным факторам, сыгравшим основную роль в образовании гряд как морфологических форм, следует отнести комплекс мерзлотных процессов, интенсивно проявляющихся в условиях развития мощной зоны многолетнемерзлых рыхлых пород.

4. Ориентированный грядовый рельеф является одним из наиболее интересных и перспективных объектов для установления выходов дочетвертичных пород и открытия структур геолого-геоморфологическим методом в северной части Западно-Сибирской низменности, относящейся к числу закрытых районов.

Рассматриваемый грядовый рельеф развит на поверхности водораздельных пространств, занимая площади в несколько сот квадратных километров. Морфологически он представлен двумя формами систем ориентированных гряд.

Первая форма - это система грядовых линий, параллельно ориентированных в одном направлении преимущественно на север и северо-восток. Такая направленность грядового рельефа наблюдается на водоразделе рек Глубокий и Сухой Полуй, на левобережье р. Казым и в бассейне р. Надым.

Вторая форма грядовых линий представлена системой ярко выраженных сближенных параллельных дуг. Дугообразное расположение гряд и межгрядовых понижений четко прослеживается на поверхности Тазовского п-ова, в районе бассейнов рек Хадуттэ, Ен-Яха, Таб-Яха и Арка-Таб-Яха.

Как те, так и другие формы ориентированных гряд, озер и межгрядовых понижений хорошо выделяются на аэрофотоснимках соответствующего масштаба и в отдельных случаях в той или иной мере фиксируются на топографической основе более мелкого масштаба.

На аэрофотоснимках они отображаются видимым чередованием по площади отдельных параллельно вытянутых светлых и более темных фоновых полос и пятен. Светлыми тонами цветов фиксируется поверхность положительных форм: гряд и бугров.

Межгрядовые понижения в большинстве случаев обводнены и заболочены и характеризуются более темной окраской.

 

1. Водораздел рек Глубокий и Сухой Полуй

Полуйский грядовый участок расположен в 25- 30 км южнее развилки рек Глубокий и Сухой Полуй. Он имеет удлиненную форму, ориентированную в северо-восточном направлении. По простиранию достигает 40- 50 км . Средняя ширина 8- 12 км . В гипсометрическом отношении гряды приурочены к наиболее повышенной части водораздела, имеющего абсолютные отметки +70- 90 м . По направлению к долинам рек отметки поверхности снижаются до +25- 30 м .

На водораздельной части рек Кедровая и северо-восточного отрезка Глубокого Полуя (до фактории Пос-Полуй) грядовый пояс раздваивается (виргирует) под углом 35-40°.

Правая ветвь гряд смещается несколько ближе к восточному направлению и простирается почти до долины р. Сухой Полуй. Далее в этом направлении гряды исчезают.

Левая ветвь сохраняет северо-восточное направление и прослеживается до широтного колена долины р. Глубокий Полуй. В юго-западном направлении единый грядовый пояс протягивается до меридионального отрезка р. Глубокий Полуй и уходит на его левобережную часть, прослеживаясь на 15- 20 км . В долинах рек гряды не встречаются. В пределах правой ветви четко выделяются три параллельные линии гряд длиной до 10- 12 км и шириной 150- 300 м каждая. Друг от друга они отделяются широкими (0,5- 1 км ) заболоченными, частично, залесенными, иногда забугрованными межгрядовыми понижениями, в которых размещаются озера и глубокие мочежины (см. рис. 2).

Рисунок 2

Каждая грядовая полоса состоит из ряда самостоятельных гряд и бугров, почти примыкающих друг к другу. Отдельные гряды имеют слабо выраженные угловатые очертания склонов в направлении простирания и бугристую поверхность, осложненную молодыми термокарстовыми воронками и небольшими озерными котловинами, напоминающими собой «гидровулканы». Длина их от 150 до 500 м и более. Высоты колеблются от 5-8 до 10- 12 м . Наиболее высокие достигают 15 м . Вершины гряд в большинстве случаев плоские. Углы наклона склонов варьируют от 8-10 до 25-30°. Вытянутость отдельных форм не всегда строго совпадает с направлением грядовых линий, но это мало влияет на их общую ориентировку. Среди гряд встречаются формы, имеющие более овальные очертания. Высоты бугров, расположенных в межгрядье и на грядовом основании, колеблются от 1-2 до 8- 10 м .

В пределах левой грядовой ветви особенно подчеркивается параллельная вытянутость озерных котловин и полос стока, являющихся верховьем ручьев левобережья р. Глубокий Полуй. На этом участке развития грядового рельефа большим распространением пользуются обособленные находящиеся вне связи друг с другом гряды и бугры, разделенные глубокими впадинами и топкими зарастающими озерными котловинами. Некоторые грядовые полосы приурочены к вытянутым мочежинам или к слабо стоковым долинкам. Располагаясь вдоль них, гряды как бы подчеркивают береговые склоны слабо действующих или отмерших мелких водотоков. Вероятно, такое почти прямолинейное расположение сети мелких ручьев приспособлено к ориентировке гряд.

На участке смыкания обеих грядовых ветвей и далее к юго-западу наблюдается развитие бугристо-грядового рельефа. Гряды становятся меньшими по длине, а число их по площади возрастает.

Крупные изометрической формы бугры высотой до 8- 10 м своим расположением также не создают четко ориентированных по отношению друг к другу форм. Они чаще приурочены к берегам заросших или заторфованных озерных котловин. Центральная часть исчезнувших озер обычно имеет торфяно-бугристую поверхность. Торфяные бугры достигают высоты 3- 5 м и более.

Полевые исследования и бурение ручных скважин показали, что на всей площади распространения линейно-ориентированных гряд и бугров они сложены мерзлыми сильно льдистыми глинами ирбитской свиты средне-верхнеэоценового возраста. В некоторых случаях диатомиты и диатомовые глины (Pg22+3) встречаются непосредственно на поверхности гряд, в других - они перекрываются слоем песка, мощностью 1- 3 м , или маскируются сплошным растительно-торфяным покровом. Наблюдение за льдистостью вскрываемых скважинами пород во всех случаях подтвердило, что наибольшее количество свободного льда заключается в мерзлых диатомитах и диатомовой глине (Pg22+3), слагающих гряды и бугры (см. рис. 3). В их разрезе наблюдается чередование прослоев мерзлых глин, обедненных льдом, с прослойками и линзами чистого льда. Мощность ледяных прослоек колеблется от 3-5 до 50- 60 см .

Рисунок 3

По визуальному определению объемное содержание льда в диатомовой глине (Pg22+3) до глубины 20- 25 м , в среднем составляет не менее 30-40%.

Высокая степень льдистости глины, слагающей возвышения, подчеркивается интенсивным развитием на их поверхности молодых форм надмерзлотного термокарста, которые в большинстве случаев отсутствуют в межгрядовых понижениях и на окружающих грядовый рельеф пространствах.

В плане термокарстовые образования, развивающиеся на вершинах и склонах гряд, имеют округлые очертания и высокие (3- 6 м ) и обрывистые (до 40-50°) борта. В поперечнике они колеблются от первых метров до нескольких десятков метров. Склоны гряд, обращенные к глубоко врезанным мелким озерам, часто разрушаются, и в них обнажаются коренные породы. Термокарстовые воронки и озерки, образующиеся на поверхности глин, в высотном положении носят иногда признаки ступенчатого расположения.

Развитие термокарстово-солифлюкционной деятельности, наблюдаемой в пределах грядового рельефа, приводит к деформации и расчленению поверхности крупных положительных форм на более мелкие. При этом образуются плоско-выпуклые грядки и ряд объединяющихся общим основанием бугров.

В центральной части Полуйского рельефа среди гряд и бугров, сложенных глинами ирбитской свиты (Pg22+3), встречены параллельно ориентированные гряды, в строении которых участвуют опоки нижнее-эоценового возраста. Опоковые гряды вытянуты также в северо-восточном направлении. Морфологически они выражены менее четко, но по простиранию более выдержаны. Вершины их плоские, длина до первых километров, ширина 200- 300 м . Высота колеблется от 2-3 до 5 м . Склоны обычно пологие. Углы наклона 5-8, максимум 15°. Поверхность как диатомовых, так и опоковых гряд почти сплошь покрыта древесной растительностью. На опоковых грядах всюду наблюдается рассеянная щебенка опок (Pg21). На вершине и склонах некоторых гряд было заложено несколько шурфов и пробурена ручная скважина глубиной 13,5 м . Все эти мелкие горные выработки до пройденной глубины вскрыли трещиноватые литифицированные опоки серовской свиты (Pg21). Многолетняя мерзлота в них залегает на глубине 1,2- 1,5 м . Мерзлые опоки сцементированы тонкими ледяными прожилками, пронизывающими породу по трещинам.

Суммарная льдонасыщенность опок по всему вскрытому разрезу незначительная. Этот факт подтверждается и отсутствием на опоковых грядах типично термокарстовых форм, развивающихся, как правило, на поверхности льдистых глинистых отложений.

В результате проведения геологического картирования в пределах полуйских гряд удалось проследить по площади выходы пород различных литологических и возрастных свит и установить крупную положительную структуру второго порядка. Она имеет северо-восточное простирание, совпадающее с направлением ориентированных гряд.

В ядре структуры обнажаются наиболее древние породы - опоки серовской свиты (Pg21). На крыльях ее вытянутыми полосами выходят опоковидные и диатомовые глины ирбитской свиты (Pg22+3), датируемой средне-верхнеэоценовым возрастом.

Существование этой антиклинальной складки, названной Полуйским валом, подтверждено и данными геофизических исследований.

 

2. Нижнее течение р. Казым

Самый южный участок параллельно ориентированных гряд в пределах района работ Салехардской экспедиции выделяется в нижнем течении р. Лыхма, являющейся левым притоком р. Казым. Эти гряды нами не исследованы, а намечены по аэрофотоснимкам. На их фоне прослеживается почти параллельная полосчатость, ориентированная в северо-восточном направлении. Высоты гряд 8- 10 м .

Мелкие водотоки приспосабливаются к межгрядьям, подчеркивая общую ориентированность грядового рельефа. Река Лыхма и ее крупные притоки секут основное направление гряд. Заозеренность их незначительная, лишь у долины р. Казым встречаются ориентированные озера, занимающие межгрядовые пространства.

В районе р. Лыхма М.А. Дрознес [1957] отмечает выходы палеогеновых опок. По р. Мозямы (правый приток р. Казым) в 1955 г . Г.П. Сверчковым и автором были встречены выходы опоковидных глин третичного возраста.

Фактические данные о строении гряд отсутствуют, но учитывая ориентированность гряд, близкую к таковой на изученном полуйском грядовом участке, встреченные выходы опок и опоковидных глин (Pg21) в районе развития гряд дают основание полагать, что рассматриваемые формы могут быть также связаны с близким залеганием третичных пород и отражать их простирание.

 

3. Водоразделы рек Танлова и Бол. Хуху (правобережье р. Надым)

На плоской поверхности рассматриваемого водораздела четко ориентированный грядовый рельеф отсутствует. Фиксируемые на аэрофотоснимках две грядовые линии длиной до 5 км имеют параллельную северо-западную ориентировку и расплывчатые очертания. Третья грядовая полоса ориентирована в северо-восточном направлении. Они составлены одиночными близко расположенными друг к другу по простиранию холмами и грядами высотой 8- 10 м .

Основная часть бугристого рельефа приурочена к границам залесенных участков и заозеренной тундры, занимающей центральную слабо расчлененную часть водораздела. Представлен он преимущественно бессистемно разбросанными буграми и с различной степенью выраженности грядами бугров. Четкой и определенной ориентировки в их расположении не наблюдается. Здесь, наряду с грядами северо-восточного простирания, встречаются гряды и других направлений. Бугры друг от друга располагаются на сотни метров и более. В плане они имеют близкие к изометрическим очертания, реже имеют несколько вытянутую форму. Высоты их колеблются от 2 до 10 м , в поперечнике 20- 100 м . Высоты гряд 5- 8 м , длины 150- 200 м .

При обследовании бугристо-грядового рельефа устанавливаются сравнительно слабые признаки проявлений молодой термокарстово-солифлюкционной деятельности. Только в некоторых случаях встречаются разрушенные бугры, от которых сохранились кольцеобразные оплывающие возвышения с озерком или мочежиной в центре.

С поверхности гряды и бугры сложены торфом или покровнымими суглинками и песками, обогащенными в местах выдувов галькой кристаллических пород.

С целью изучения внутреннего строения положительных форм произведено их разбуривание. Всего разбурено более десятка бугров. Результаты бурения ручных скважин показали, что большинство из них сложено мерзлыми льдистыми суглинисто-глинистыми отложениями салемальского возраста (Q22).

В центральной части грядово-бугристого участка в строении отдельных гряд принимают участие эоценовые глины ирбитской свиты (Pg22+3). В основании некоторых мерзлотных бугров пучения вскрыты талые водоносные пески, воды которых обладают гидростатическим напором, равным по предварительным замерам 0,3-1 атм (см. рис. 4). У подножия; одного из бугров из сухомерзлых песков, перекрытых мерзлым суглинком, с глубины 8 м получен горючий газ, который фонтанировал в течение 30 часов.

Рисунок 4

Глины эоцена и салемальские песчаные глины, слагающие тело бугров, содержат значительное количество чистого льда, распределенного в виде прожилок, прослоев и линз, мощностью от нескольких миллиметров до 0,5- 0,6 м . Суммарная льдистость вскрываемой части разреза до 20 м по визуальному определению составляет не менее 30-40%.

Геологическим картированием, проведенным на водоразделе рек Танлова и Бол. Хуху, установлены выходы и вскрыты ручными скважинами породы двух стратиграфических свит: глины ирбитской (Pg22+3) и песчаные глины салемальской (Q22).

Распространение и взаимоположение их по площади позволяет здесь наметить поднятие, названное Г.П. Евсеевым и И.В. Рейниным Танловской структурой.

В 1958 г . на правобережье р. Танловой сотрудниками ВНИИГеофизики проведена аэромагнитная съемка, результаты которой также подтвердили наличие положительной структуры.

 

4. Бассейн р. Ярудей

В районе среднего течения р. Ярудей на аэрофотоснимках прослеживается небольшой участок линейно-грядового рельефа. Общая грядовая полоса состоит из 15-20 параллельных грядовых линий, ориентированных в субширотном направлении. По данным Г.П. Евсеева и И.В. Рейнина, гряды имеют вид крутосклонных «насыпей» длиной до нескольких километров и относительной высотой до 15 м . Они приурочены к обводненной части водораздела рек - правых притоков р. Ярудей. В теле гряд встречаются просадочные котловинки и озерки. По их склонам развиваются солифлюкционные процессы, приводящие к сползанию глинистого покрова. В бортах некоторых озер вскрываются диатомовые глины ирбитской свиты (Pg22+3). В единичных обнажениях встречены глины, относимые пока условно к палеоцену, перекрываемые опоковидными аргиллитами (Pg21).

В результате геолого-геоморфологических исследований в пределах грядового рельефа и соседних участков в среднем течении р. Ярудей вышеуказанными геологами намечено Среднеярудейское поднятие. Проведенные в 1958 г . гравиметрические исследования подтвердили эту структуру.

 

5. Тазовский полуостров

По данным аэрофотодешифрирования и по результатам полевых наблюдений установлено, что ориентированный грядовый рельеф на поверхности Тазовского п-ова пользуется широким распространением. Он приурочен к правобережью р. Хадуттэ, к бассейну нижнего течения рек Ен-Яга, Эдей-Харвута, к левобережью нижнего течения р. Пур (pp. Таб-Яха и Арка-Таб-Яха). Основная масса гряд своим площадным распространением обрамляет огромное пространство центральной части основания Тазовского п-ова. На поверхности узкой полосы, протягивающейся вдоль Обской губы, ориентированные гряды почти не встречаются. На левобережье р. Хадуттэ линейные формы развиты в районе между ее средним течением и истоками рек: Арка-Парны-Яха, Олику-Пойлово-Яха и Монго-Юрибей. Далее к северу ориентированные гряды встречаются спорадически. И только на северной окраине Тазовского п-ова по аэрофотоснимкам вновь четко выделяется полоса массивных гряд, ориентированных в северо-восточном направлении.

Наиболее полно полевыми исследованиями грядовый рельеф был охвачен на следующих участках.

1. На водоразделе рек Таб-Яха и Арка-Таб-Яха, Арка-Таб-Яха и левобережье Пур.

2. Редкие маршрутные пересечения по грядам проведены в бассейне нижнего течения р. Ен-Яха.

3. На участке между pp. Нижняя Хабирутта и Санику-Яха - правыми притоками р. Хадуттэ.

4. В истоках р. Хадуттэ.

5. На водоразделе между средним течением рек Хадуттэ и Пойлово-Яха.

Ориентированный грядовой рельеф четко отмечается на аэрофотоснимках, что позволило на основании дешифрирования увязать по площади изученные участки гряд и составить карту их распространения (см. рис. 5).

Рисунок 5

Гряды Тазовского п-ова в своем подавляющем большинстве представлены сериями прерывистых параллельных дуг, обращенных вогнутой частью в северных направлениях в сторону местных относительно пониженных участков.

Другой особенностью в поведении гряд является то, что они группируются в отдельные, но соединяющиеся друг с другом изогнутые грядовые пояса, обращенные в сторону рек. В своем взаимном расположении грядовые пояса в местах соединения (стыки) образуют подобие односторонних пережимов и общие линейно-ориентированные ветви, имеющие преимущественно два господствующих направления: северо-восточное и северо-западное.

К местам сближения двух смежных дугообразных поясов, как правило, приурочены речки, текущие параллельно их общей вытянутости. Наиболее ярко дугообразные линии гряд выражены на правобережье р. Хадуттэ. Здесь от нижнего и до верхнего течения реки почти в соот­ветствии с направлением основного русла прослеживается четыре сбли­женных и как бы к северу срезанных полуконцентрических грядовых пояса, вогнутых в сторону долины р. Хадуттэ.

Другие две дугообразные полосы гряд располагаются на правобережье р. Арка-Таб-Яха и между ее нижним течением и р. Пур.

В течение 1957-1958 гг. наиболее детально изучен участок грядового рельефа, расположенный в низовьях рек Арка-Таб-Яха, Таб-Яха и Пур па площади более 500 км2. В тектоническом строении он приурочен к крупной Самбургской структуре, установленной геологической съемкой по выходам отложений серовской (Pg21), ирбитской (Pg22+3) и чеганской (Pg23 - Pg31) свит.

Наиболее четко как на местности, так и на аэрофотоснимках грядовый рельеф выражен в южной и юго-западной части Самбургской структуры. От р. Таб-Яха гряды почти сплошными линиями тянутся к р. Арка-Таб-Яха. Далее они в виде серии правильных дуг поворачивают в юго-восточном направлении и, делая небольшой пережим, простираются к долине р. Пур, уходя в северо-восточном направлении на его правобережную часть. На правом коренном берегу р. Пур ориентированные гряды не просматриваются. В северном направлении от р. Таб-Яха гряды узкой прерывистой полосой подходят к р. Паровы-Хадуттэ и, местами изгибаясь в северо-восточном направлении, огибают сопку Парны-Седе, сложенную с поверхности опоковидными аргиллитами (Pg21), с востока постепенно утрачивая свои черты в юго-восточном направлении. С запада грядовый рельеф ограничивается озерно-песчаной равниной, с востока - широкой поймой р. Пур. Гряды вплотную подходят к долинам рек Таб-Яха и Арка-Таб-Яха, где вскрываются их полные разрезы.

С геоморфологической точки зрения Таб-Яхинские гряды также представлены системой параллельно ориентированных грядовых линий и дуг, чередующихся с озерами, заболоченными понижениями и сухими ложбинами. Абсолютные отметки поверхности гряд не превышают +60 м. Гряды имеют ширину от 100 до 300 м и более, длину до 0,5-1 км. По простиранию грядовые линии тянутся иногда на несколько десятков километров.

Если рассмотреть отдельную грядовую линию на местности, то она представляет собой:

а) местами единую приподнятую и вытянутую поверхность, слегка расчлененную стоковыми бороздами и термокарстовыми котловинками, отчего гряды приобретают бугристый продольный профиль;

б) местами грядовые линии составляются отдельными обособленными грядами и буграми самой разнообразной конфигурации. Но отличительной особенностью их является то, что они размещаются в одном определенном направлении.

Поперечные и продольные межгрядья обычно заболочены. На дне их часто располагаются озера.

Высота отдельных гряд колеблется от 3-4 до 8-10 м, максимум до 12 м. Углы наклонов их самые различные. Наибольшие достигают 45-70°. Ширина межгрядовых пространств составляет десятки и сотни метров. Но в большинстве случаев гряды подходят близко друг к другу. Озера, расположенные в межгрядьях, обычно вытянуты, значительные по размерам и отличаются заболоченными и топкими берегами. Озера и провальные котловины, расчленяющие поверхности гряд, как правило, имеют округлые очертания и крутые склоны. Размеры форм молодого термокарста не превышают несколько десятков или первых сотен метров. Это просадочные котловинки, развивающиеся на льдонасыщенных диатомовых глинах ирбитской свиты. Мелкая сеть водотоков приспосабливается или сечет гряды.

В пределах грядового рельефа произрастает лиственный лес, который отсутствует на окружающих тундровых пространствах. Изучение строения гряд, расположенных в низовьях рек Таб-Яха и Арка-Таб-Яха, показало, что подавляющее большинство из них почти с поверхности сложено мерзлыми диатомовыми глинами ирбитской свиты (Pg22+3). Многолетняя мерзлота вскрывалась на глубине 0,8-1,0 м. Мерзлые глины, участвующие в строении гряд и бугров, заключают в себе большое количество льда. Причем в разрезе толщи льдистых глин, вскрываемых ручными скважинами до глубины 20 м, опять наблюдается чередование слабольдистых глинистых слоев с прослоями чистого льда. Такая структура льдистых глин фиксировалась как в мелких скважинах, так и во всех естественных выходах, встречающихся обычно по склонам гряд.

В 1 км к югу от р. Таб-Яха разбурена гряда высотой около 8-10 м (см. рис. 6). От 0 и до глубины 20 м скважина вскрыла диатомовую глину (Pg22+3). С глубины 0,8 м она находится в многолетнемерзлом состоянии. Мерзлая глина содержит частые ледяные прожилки и прослойки, мощностью от 3-5 до 15 см, а в интервалах 6,30-6,60, 17,50-18,10 и 18,75-19,10 м залегает чистый лед. Суммарное содержание в мерзлой глине льда по визуальному подсчету составляет около 35-40%.

Рисунок 6

В придолинной части рек - севернее р. Таб-Яха, восточнее сопки Парны-Седе и в юго-восточной части грядового рельефа, примыкающего к р. Пур, - наблюдается большая песчанистость гряд и соответственно меньшая выраженность их в рельефе.

Здесь третичные глины в большинстве случаев вскрываются шурфами на глубине 1,5-2 м, а иногда они залегают и глубже. Наилучшей обнаженностью отличается участок гряд, расположенный между pp. Таб-Яха и Арка-Таб-Яха, где около 50% всей поверхности гряд и их разделяющих понижений сложено диатомовой глиной ирбитской свиты (Pg22+3). Выходы глин приурочены к крутым склонам гряд, обращенным к просадочным котловинам.

В пределах грядового рельефа наблюдается интенсивное развитие форм термокарста и проявление солифлюкционно-делювиальной деятельности, приводящей к расчленению поверхности гряд и дроблению их на более мелкие формы.

Морфология гряд во многом определяется мощностью песчаного покрова, перекрывающего диатомовые глины (Pg22+3), или глубинами залегания третичных глинистых пород.

В центральной части, ограниченной Таб-Яхинскими грядами, имеется выход опоковидных аргиллитов (Pg21), слагающих сопку Парны-Седе, высота которой достигает 25-30 м. На высоте 8 м от основания сопки на ее выровненной площадке расположено округлое озерко слабо солоноватых сульфатных вод. По химическому составу эта вода отлична от поверхностных вод.

Наличие напорных вод, питающих озерко, может быть объяснено только восходящим подтоком их из глубины в направлении воздымания трещиноватых опоковидных аргиллитов (Pg21).

Геологической съемкой, проведенной на левобережье нижнего течения р. Пур в пределах грядового рельефа и на прилегающих участках, установлены выходы четырех литолого-стратиграфических комплексов (свит) и открыта крупная Самбургская структура, имеющая, по-видимому, более или менее изометрические очертания.

Наиболее древними породами, выходящими на дневную поверхность и слагающими сводовую часть структуры, являются опоковидные аргиллиты, относимые к серовской свите (Pg21). Их широкими полосами почти со всех сторон окружают выходы диатомовых глин ирбитской свиты (Pg22+3). К западу от полосы диатомовых гряд встречены небольшие грядки, сложенные чеганской глиной (Pg23 - Pg31).

На выровненной заозеренной поверхности, примыкающей к грядам с западной части в обнажениях речек, вскрываются пески, являющиеся, по-видимому, аналогами отложений атлымской свиты (Pg33). Таким образом, последовательная смена отдельных свит третичных отложений по площади говорит в пользу наличия на левобережье р. Пур антиклинальной структуры.

Ирбитские (Pg22+3) и, частично, чеганские (Pg23 - Pg31) глины, участвующие в ее строении, в местах их выходов или неглубокого залегания сопровождаются ориентированными грядами.

Проведенные маршруты по грядам в бассейне р. Ен-Яга показали, что с поверхности они сложены озерно-аллювиальными песками, а в некоторых случаях, когда гряды пересекались водотоками, в их разрезе вскрывались льдистые глины третичного возраста.

В 1958 г. исследование грядового рельефа проведено в истоках р. Хадуттэ и в ее среднем течении. По данным Н.Г. Чочиа и Ж.М. Белорусовой на этих участках ориентированные гряды по морфологии и строению являются однотипными с ранее рассмотренными. Они также сложены диатомовыми глинами (Pg22+3), выходящими непосредственно на дневную поверхность. По их краевым частям обнажаются чеганские глины (Pg23 - Pg31) и отложения салабадской (Pg32) и атлымской (Pg32) свит.

В этом же году автором был исследован грядовый участок, расположенный к северу от среднего течения р. Хадуттэ до истоков рек Арка-Парны-Яха и Олику-Пойлово-Яха. Выяснено, что ориентированные в северо-западном направлении гряды опять-таки приурочены к широкому полю выходов диатомовых глин ирбитской свиты (Pg22+3). Морфологически они выражены слабее. Разделяющие их межгрядья представляют собой почти сухие ложбины, занятые редкими, но глубокими озерками. С поверхности гряды покрыты травянистыми кочками. С севера грядовый участок ограничивается озерной с одиночными буграми тундрой.

По геологическим и геоморфологическим данным в пределах западной части Тазовского грядового массива и прилегающих площадей намечен ряд поднятий, объединенных Н.Г. Чочиа в Понгра-Хадуттейскую структуру, имеющую северо-восточное простирание.

Направление грядовых дуг в большинстве случаев не совпадает с простиранием намеченной Понгра-Хадуттейской и северной части Самбургской структур. Если на Полуйском валу и в ряде отдельных частей других структур наблюдается соответствие направлений линейных гряд и структур, то вопрос о совпадении грядовых дуг с простиранием структур и об их положении на отдельных структурных элементах остается пока еще не выясненным. Сейчас можно сказать только то, что грядовые дуги приурочены к тем отрезкам склонов поднятий, верхняя часть которых сложена неглубоко залегающими третичными глинами.

Рассматривая распространение гряд по площади Тазовского п-ова и связанных с ними выходов третичных пород, можно предположить, что основная масса гряд, по-видимому, приурочена к огромной структуре типа свода.

Интерпретируя взаимное расположение грядовых систем и совмещая их с полученными геологическими данными в структурном строении района, в самом приближенном виде можно наметить несколько возможных вариантов.

1. Центральная часть, окаймленная почти со всех сторон грядами, может оказаться повышенной частью общей структуры.

2. Возможно она окажется неглубокой впадиной, что по геологическим данным более вероятно, а краевым грядовым частям будут соответствовать антиклинальные структуры более мелкого порядка.

3. Сводовые части отдельных структур могут огибаться грядовыми дугами (Самбургская структура), которые в таком случае должны отражать простирание глинистых толщ.

4. Может оказаться, что грядовые дуги будут обращены в сторону синклиналей.

Выяснение взаимосвязи грядовых дуг с элементами структур будет проводиться в ближайшие два года путем проведения буровых профилей, пересекающих гряды в широтном направлении.

Анализируя имеющийся в нашем распоряжении фактический материал по морфологии и строению гряд Обско-Пурского междуречья и Тазовского п-ова, наметим те основные черты, которые характерны для рассмотренного линейно-грядового рельефа.

1. Ориентированный грядовый рельеф встречается на многих участках поверхности северной части Западно-Сибирской низменности.

2. В изученных границах грядовый рельеф как по внешнему облику, так и по своему строению является однотипным. Он представлен линейно-ориентированными грядами, буграми, озерами и заболоченными межгрядьями, создающими грядовый и заозеренный грядово-бугристый рельеф. Одна ориентировка грядовых форм выражена прямыми параллельными линиями, другая - сближенными параллельными дугами.

3. Гряды приурочены к сильно обводненным и заозеренным участкам водоразделов, сложенных непосредственно с поверхности или неглубоко залегающими глинами третичного возраста. В отдельных случаях гряды подходят к рекам. На песчанистых глинах салемальской свиты (Q22) также встречаются гряды и бугры, но они не имеют четкой и определенной ориентировки.

4. В пределах Обской зоны поднятий и Хадытинских складок третичные глины, хотя и выходят на поверхность на значительной площади, но они не сопровождаются ориентированными грядами. Эти участки большего эрозионного расчленения и лучшего дренажа. Кроме того, в бассейнах рек Нижняя и Средняя Хадыта третичные породы собраны в узкие складки с крутыми углами падения слоев, составляющими 20° и более.

На таких площадях вскрываемые скважинами третичные глины, хотя и находятся в многолетнемерзлом состоянии, содержат ничтожное количество льда.

5. Таким образом, грядовой рельеф в основном распространен на тех участках, где третичные глины слабо дислоцированы, выходят на значительных площадях и там, где они до многолетнемерзлого состояния были сильно влажными и где существовали условия для миграции влаги к поверхности промерзания глин и образования в них ледяных прослоек и линз.

6. Крупные реки, как правило, секут гряды. Мелкие водотоки приспосабливаются к межгрядовым понижениям, подчеркивая общую ориентировку грядового рельефа.

7. Изученные формы грядового рельефа на всех площадях исследований по происхождению не являются ледниковыми. По своему строению они ничего общего не имеют с образованиями, связанными с водно-ледниковой аккумуляцией.

Рассмотренные гряды всюду сложены мерзлыми третичными глинами, содержащими в своем теле до 30-40% льда. Высокая степень льдистости верхней части разреза диатомовых глин ирбитской свиты (Pg22+3) и, частично, чеганских глин внешне проявляется образованием гряд и бугров и развитием на их поверхности форм молодого термокарста, термокарсто-эрозионной и солифлюкционно-делювиальной деятельности.

8. Морфологическая выраженность гряд во многом определяется глубинами залегания глин третичного возраста и степенью проявления на данном участке гидромерзлотных процессов.

9. Накопление и вытаивание льда, заключенного в глинистых породах, привело к интенсивному пучению и деформации их поверхности. Поэтому определение элементов залегания и установление контакта между отдельными литологическими горизонтами почти не представляется возможным.

10. Геологическим картированием и геоморфологическими наблюдениями, проведенными в пределах грядового рельефа и прилегающих участков, установлен ряд антиклинальных складок: Полуйский вал, Танловская, Среднеярудейская, Самбурская и другие структуры. Первые три уже подтверждены и геофизическими исследованиями.

11. При благоприятных мерзлотных условиях ориентированные гряды развиваются только на тех элементах мезо-кайнозойских структур, поверхностные горизонты которых сложены фациально выдержанными как по площади, так и по разрезу третичными глинами. Диатомовые глины, слагающие гряды по своим физико-механическим и водным свойствам, являются наиболее однородными и влагоемкими, а следовательно, и более восприимчивыми к протекающим в них мерзлотным процессам, чем породы иного механического состава. Реже грядовые формы дают плотные породы - опоки, которые в механическом отношении являются более устойчивыми к воздействию агентов выветривания. Такие гряды являются эрозионными.

По степени значимости к числу основных факторов, сыгравших главную роль в образовании ориентированного линейно-грядового рельефа, следует отнести:

а) Тектонический фактор - проявление структур в поверхностном геологическом строении в условиях распространения многолетнемерзлых глинистых пород.

б) Мерзлотный фактор, обусловивший явления интенсивного пучения, термокарста, образование полигонального типа морозобойных трещин и некоторые особенности эрозионного расчленения.

Следовательно, рассмотренные гряды генетически связаны с глинистой частью разреза положительных структур и проявлением мерзлотных процессов.

13. Установлено, что наибольшая агрессивность мерзлоты и, как результат этого, развитие на поверхности мерзлотного рельефа наблюдаются в пределах активной части многолетнемерзлой зоны (10-20 м), сложенной более или менее однородными по составу глинистыми породами. По всей вероятности, на величину льдообразования в глине значительное влияние оказывает не только дисперсность и однородность материала, но и минералогический состав.

14. Различная ориентировка грядовых систем, по-видимому, предопределена формой и простиранием структур.

По мнению В.Д. Наливкина, прямолинейность параллельных гряд, совпадающая, например, на Полуйском валу с простиранием структур, может быть связана с преобладающим направлением тектонической трещиноватости пород. Нам кажется вполне возможно, что в условиях образования и существования многолетней мерзлоты протекающие мерзлотные процессы могли проявить и подчеркнуть тектоническую трещиноватость и обусловить образование ориентированных форм по простиранию их слагающих пород.

Образование грядового рельефа, как и других, более древних мерзлотных форм, которые широко развиты на севере Западной Сибири [Андреев, 1958] по-видимому, совпадает с началом прогрессирующего промерзания рыхлых осадков и формирования многолетней мерзлоты. Наиболее благоприятной обстановкой для этого могло явиться время зырянского оледенения (Q32) и после зырянского похолодания, когда территория Обско-Пурского междуречья (к северу от 64° с.ш.) и Тазовского п-ова по имеющимся данным не покрывалась ледником, а представляла собой перигляциальную область.

Возможно, что верхняя часть многолетнемерзлой зоны и существующие мерзлотные формы начали образовываться в связи с похолоданием, наступившим после последнего термического максимума. Эволюция форм, связанных с многолетней мерзлотой, продолжается вплоть до настоящего времени.

16. Помимо рассмотренных параллельных систем гряд на севере Тазовского п-ва по аэрофотоснимкам выделяются массивные гряды, генезис которых еще неясен. Кроме того, на многих участках поверхности встречаются одиночные «валообразные» гряды, которые обычно вытянуты вдоль мелких речек. На местности они не создают линейно-грядового рельефа и по внешним очертаниям совершенно отличны от рассмотренных мерзлотных гряд. По своей природе валообразные возвышения в большей степени обязаны эрозионной деятельности.

17. Выходы или неглубокое залегание льдистых третичных глин, сопровождающиеся параллельно ориентированными грядами, хорошо отражаются на аэрофотоснимках. Этот признак геолого-геоморфологического аэрофотодешифрирования позволяет фиксировать распространение гряд и судить об их строении не только на изученных участках, но и проводить фотоинтерпретацию и аналогию в строении гряд и на соседние площади, сложенные многолетнемерзлыми осадочными породами.

В заключение необходимо отметить, что обычные, но более детальные с применением шурфовки и бурения мелких скважин исследования грядового рельефа позволяют намечать и картировать выходы дочетвертичных пород и судить о проявлении тектонических структур по верхним горизонтам мезо-кайнозойского осадочного чехла в пределах северной части Западно-Сибирской низменности. С этой точки зрения грядовый рельеф является первоочередным объектом изучения и методика наиболее рациональных поисков структур геолого-геоморфологическими методами должна строиться с учетом установленной связи между ориентированными грядами в рельефе и тектоническими структурами.

 

ЛИТЕРАТУРА

Андреев А.В., Андреев Ю.Ф. и др. под общей редакцией Н.Г. Чочиа. Геологическое строение и геоморфология северной части Западно-Сибирской низменности в связи с поисками нефти и газа (район междуречья Оби и Пура). Рукоп., фонды ВНИГРИ, Л., 1958.

Андреев Ю.Ф. Мерзлота и краткие сведения о подземных водах северной части Западно-Сибирской низменности. Рукоп., фонды ВНИГРИ, Л., 1958.

Дрознес М.А. О геолого-геоморфологических исследованиях, проведенных Мало-Сосьвинской партией методом геологической съемки. Рукоп., фонды ВНИГРИ, М., 1957.

Соколов В.Н., Значко-Яворский Г.А. Новые данные о геологии Гыданского п-ова. Инф. бюлл. НИИГА, вып. 6, 1957.

Суздальский О.В. (отв. исполнитель) и др. Геологическое строение и рельеф бассейна р. Пур на севере Западной Сибири. Рукоп., фонды ВНИГРИ, Л., 1955.

Яшина З.И. О грядовом рельефе на Гыданском п-ове. Инф. бюлл. НИИГА, вып. 8, Л., 1958.

 

 

 

Ссылка на статью: 

Андреев Ю.Ф. О связи линейно-грядового рельефа с тектоническими структурами на севере Западной Сибири (в области развития многолетней мерзлоты). Геология и геохимия. 1960. Выпуск 3 (IX), с. 76-94.



 



eXTReMe Tracker


Flag Counter

Яндекс.Метрика

Hosted by uCoz