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图9.1。细粒盆地沉积表生冻结地层低温构造类型:(a)均质组成;B -作为基底层含有以前含水的砂质成分层;C -含有两个以前含水的砂质组成层):1 -细粒沉积物的低温结构;2 -以前的含水砂。
态度。短期温度变化决定了冻结地层近地表部分5-10 m深度的高冰含量。较长周期的温度变化决定了较深(15米至30米)处较高的冰含量。较长周期的温度变化对更深的深度有影响，等等。总之，这导致三分之一的冷冻系列在细粒度材料中获得高冰含量的情况，其中细胞和层状细胞低温织构开始形成。由于热交换随着深度的增加而急剧减少，冰含量在整个冻结系列中不可能很高。此外，由于正常的成岩作用和水分向冻结锋的迁移，细粒土壤通常更致密、更干燥。因此，冰含量向下减少，亚水平和亚垂直冰纹网变得很少;再往下，该系列不富含冰，低温结构变得块状。
在第二种情况下，在一个系列的剖面中观察到几个层位，具有较高的冰含量，具有细胞和层状细胞低温结构。G.F. Gravis认为这与低温压力的发展有关，在低温压力下，均质材料的冷冻，在较低的部分(仍然未冻结)。因此，水汽在压力下向冻结锋反复迁移，常常在冻结系列的某些水平上引起强烈的冰分离。
“开放”型松散细粒沉积物的表观成因冻结
当存在含水砂和含砾砾石夹层时，形成了高度复杂的低温构造(见图9.1b,c)。在含水层上形成了以细层状和层状细胞低温结构为特征的富冰层。通常，过多的水分与冰的形成种族隔离起源的地层和透镜。冻结序列不同部分冻结过程的不均匀性导致含水层中的低温压力和侵入冰透镜和地冰的形成，这通常与褶皱位错有关。具有网状和细胞状低温结构的高冰含量区域经常直接覆盖侵入冰和地面冰的透镜体;杜比科夫认为，这些低温结构的产生是由于向细颗粒材料中注入了加压水。
近年来的钻探结果表明，在西西伯利亚板块北部，在西伯利亚沿海低地的西伯利亚平台范围内，在表生冻结地层以下，发生了高盐水(高达200 g F1以上)的超低温，其冰点远低于0°C。温度为负的高盐水区厚度可达几百米。在该带形成后，人们认为易溶盐从冻结层的孔隙溶液(钠、钙、镁等氯化物)中被推出，它们集中在富含冰的冷冻和低温岩石的床下。在松散沉积物的冰冻地层中也可以观察到冰冻层。
表观遗传的形成冰楔形近地表部分产于表生地层。在垂直方向上，它们延伸不超过3-5米，尽管已知有6-8米高的楔形，理论上它们可以高达12-15米。它们顶部的宽度通常不超过1.5-2米。由于气泡和冰的排列，冰楔内部有明显的垂直带有机无机掺合料。
在季节性解冻层以下的表冰成因地层的最上层，所谓的过渡层，冰含量较高，厚1-2 m，在许多情况下都很突出。在这一层中，冰的饱和程度可达70-80%，低温组织以层状为主，也常呈带状。这一层是由饱和的季节性解冻层的下部过渡到永久冻土层，或由该层的水分迁移到永久冻土层的上部而形成的。
在许多情况下，表生地层的上部由古冻土带沉积的大陆沉积物代表，这些沉积形成于永久冻土带发育区域之外，但在其积累过程中经历了多次和深度的季节性冻融(10)。在一般气候变冷和这些大陆构造顶部的一次冻结的情raybet雷竞技最新况下，形成了表冰成因的古冰积大陆沉积物(见§6.2)。
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它们总是在冻结的基底上形成，即在表冰成因的常年冻结地层之上，由水下和陆上沉积物同时、同步地积聚和冻结而形成。冻结系列的向上延伸涉及饱和土壤;季节性解冻层的底部冻结在冻结层的顶部，冰纹由这一层的水分形成。区分同生地层和表生地层的是常年冻土厚度增加的方式。后者的厚度随着永久冻土的加深而增加，而前者的厚度随着永久冻土上表面的上升而增加。因此，在季节性解冻层厚度不变的情况下，多年冻土带的上表面每年增加的是每年累积的陆地沉积物的厚度(考虑到它们的厚度)起伏当转入冻结状态时)。同样清楚的是，沉积物从上层逐渐积聚到永久冻土状态，不是突然的，而是经历了相当多的冻融循环，直到它们位于冻土层之下季节性融化．初步估计表明，冻融循环的最大次数可高达10000次。
同生冻结的过程在洪泛平原、三角洲、莱达、唉，主要由富含有机质的砂质粉质组成，细粒斜坡沉积物-土积体和溶蚀体风成．较不发达的是同低温沉积，其特征是厚度小(头几米)，形成于干燥陆架地区淡水水体的浅层，其横向和下部(当冻结层在- 3°C或更低时)的冻结可以在沉积物同时积聚的同时发生。
同低温地层最广泛地发育在这类地区，在此期间存在着大陆沉积制度第四纪．因此，最厚(80 m及以上)的同低温地层发育在更新世期间受逐渐构造沉降影响的地区，这些地区受到大陆沉积物堆积的补偿。这些地区是沿海低地和中生代-俄罗斯东北部的新生代叠合盆地，新西伯利亚群岛和中雅库特平原。此外，同低温岩发育于河谷和湖沼盆地连续多年冻土在低温地区和地点，它们的厚度不超过几十米。
在同低温地层中，就其低温构造而言，有“南方”和“北方”变体。在南部，对于每个循环，都有非常小厚度的冻结冻土，其中既有冻结地层的下方和侧面冻结的冻土，也有低冰含量的过度脱水层。沿剖面均匀分布的薄水平冰层是这类同低温地层的典型特征。这是由秋冬季节解冻层冻结时来自顶部的主要冷流所决定的，而冬季的温度则是由冬季的温度决定的冻土仍然相对较高(不低于- 3°C)。结果，季节性解冻层的下部被排干，在其底部出现了薄冰层。有时，它们可以完全消失，形成低冰含量的块状低温结构。
在北方地区，季节性解冻层从下面开始冻结是相当大的;这里有同生冻结地层，典型的是整个剖面的冰含量都很高，同时在薄层状和层状网状低温纹理的背景上存在着更大的冰纹，厚度可达几厘米。Katasonov“腰带”。根据地表地形和季节性融雪层底部轮廓，这些带要么呈水平状，要么呈凹形，继承了洪泛平原、莱达和壶湖盆地底部表面上的堤多边形内的融雪盆地的形状。
许多研究人员认为，富冰低温构造“带”的形成与堆积沉积物表面的连续而相当均匀的隆起有关，在此背景下，气候波动引起季节性融化深度的周期性变化。raybet雷竞技最新raybet雷竞技最新气候循环11年、40年、100年和300年的时间相互叠加，导致该区带状分布不均匀。
同低温地层也由洪积土、溶蚀和风积沉积物的堆积及其从地下的冻结而形成。同低温细粒斜坡沉积形成于超冲堆积条件下(季节性融雪层厚度恒定)，主要为泥炭质、砂粉质和粉粘土质物质，内含石质和草皮物质。不明显的层压，一般沿斜坡定向，是这些的特征。层被分组成束。冰是不规则地分布在每个束的截面上。
在束的下部和上部，层状，网状和块状或透镜状低温结构是观察到的。中部多为块状低温织构，冰纹少见。同生冰楔是典型的矿床;它们到达的深度与地层厚度相对应，它们的显著特征是沿坡度弯曲。
一般来说，同低温地层具有许多属性，可以将它们与表生地层区分开来。主要以砂粉质成分为主，冰含量高，泥炭和植被残余物以及不同程度降解的扩散有机质逐片富集，整个厚度被垂直冰楔穿透。冰楔的形状像舌头一样有收缩。它们的横向边缘不光滑，典型的是“肩”的存在，“肩”上“焊接”了厚的含冰地层纹影带。后者在与冰楔接触时变形不规则。大冰楔内部的初级冰楔出现在它们的侧向接触处。
致冷冰冻地层
当盆地沉积物(海岸-海洋、潮汐沼泽、湖泊、泻湖、河口)在水体底部、浅水区和陆架区域冻结时，这些盆地就形成了。沉积物压实度差，水饱和，处于成岩转化的初始阶段。成岩物质以盆地上部沉积为例融区，冷冻几米(在季节性解冻层以下)，下面是未冷冻的材料，进一步进行表观遗传冷冻。当二结类型的冻结发生在水位以下，沉积物冻结为同步外结，如果冻结发生在解冻状态一段时间后，则为异步外结(见§6.2)。对于低温冷冻的材料，冰含量高是典型的，具有基状、网状和光栅结构。
多低温地层的判别方法主要有两种:1)在单一冻结序列中，综合了深冻、深冻和后冻的属性;2)冻结地层具有二段、三段及多段构造(阶段型)，上部为同冷构造，下部为表冷构造。有很多不同的例子冷冻的种类不同形成阶段的单一系列沉积物。特别是比较深的湖沉积冻结是表观遗传的，随着水体的变浅和湖泊-沼泽的分级，沉积物可以同步冻结和积累。冲积矿床是复杂低温构造的典型代表，其下部(河床相)为表生冻结，上部(洪泛平原)为同生冻结，下部(月牙湖)为成岩冻结。复合多低温构造是典型的海岸-海洋沉积物、潮汐沼泽、莱达和海滩。换句话说，冻结地层可能在遗传上是一个，但同时具有合成和表观成因的属性。
在所谓的“冰川复合体”或“yedoma系列”中，最复杂的问题是俄罗斯东北部平原上沉积物的成因。类似黄土的“冰川”或“yedoma”复合体低温冷冻沉积物几乎全部(超越了河谷的界限)构成了阿尔丹-奥列涅克、雅纳-英迪吉卡、科雷马沿海低地、新西伯利亚群岛、俄罗斯东北部的中新生代叠合盆地和中雅库特平原。富含冰的黄土样沉积物厚度为80-100米。最大同生冰楔的形成与这些沉积物有关(图9.2)。
类似黄土的富冰硬柱石和冰楔形成了一个相互关联的复合体。“Yedoma”是一个光滑的凸起的表面，由高冰含量的沉积物组成，容易被冲刷掉。关于它们的起源有不同的观点。因此，有了它们的风成成因的概念，即在风的影响下沉积物的堆积。这一观点主要适用于北美和阿拉斯加永久冻土带内类似类型的类黄土物质。该方法也适用于欧亚大陆多年冻土带内的古、现代厚黄土系。在前苏联的地质学家中，有一种观点认为，一系列厚的富含冰的类黄土沉积物是大陆的含水沉积物，它们在形成过程中经历了融化和冻结，主要是在洪泛平原条件下形成的。支持洪泛平原假说的研究人员将其形成条件描述如下:从山区流入沿海平原的河流流速较慢，趋向于蜿蜒，或者相反，保持稳定，分支成河道和小溪(“分叉”)，形成巨大的三角洲。Lavrushin认为，同一矿床为河床和莱达河浅滩冲积相。在雅库特中部的勒拿河流域，一系列的黄土样沉积物是由松木田的泥沙被河流的泥沙带过来的冰川融水洪水(A.A. Grigor'yev)，淹没了勒拿河河谷的下游，或由这两者的结合造成的构造隆升在它的河口(G.F. Lungersgauzen)和纯粹的构造因素以及正向构造的隆起和洼地的下沉，在这些洼地中出现了巨大的淹没盆地。据推测，在被淹没的盆地中，沉积了以无灰长晶石成分为主的微细淋溶沉积物。a的形成
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- 图9.2。俄罗斯东北部yedoma的同生冰楔(S.F. Khrutskiy摄)。
黄土样永亮石系列被认为与冰川融水的活动有关。G.F. Gravis和M.N. Alekseyev认为它们的起源在于距骨-固结。
在20世纪40年代末和50年代初，一种流行的观点认为，俄罗斯东北部的大量类似黄土系列的冰是被埋在西伯利亚北部沿海低地更新世时期的前冰川覆盖的遗骸(E.V. Toll'， K.A. Vollosovich, V.A. Obruchev, A.A. Grigor'yev等人)。随后，在yedoma矿床地层中发现了主要单片冰体的多边形楔形图案(B.N. Dostovalov, P.A. Shumskiy等);关于冰楔的巨大垂直尺寸的问题也得到了答案——它们是与洪泛平原沉积物的积累同步向上增长的(E.K. Leffingwell, A.I. Popov, Ye.M。Katasonov等人)。然而，许多问题仍未得到解答。因此，洪泛平原相沉积到50-60米甚至100米以上高度的冲积层在自然界中是未知的。因此，冲积矿床结构的专家批评了带有冰楔的矿床的洪泛平原起源的概念。风成假说是由一些研究者(S.V. Tomirdiaro等人)提出的，作为冲积洪泛平原假说的替代假说。研究发现，在距今约2万年前的晚更新世，在欧亚大陆东北部出现了大面积的北极陆架。美国加入了亚洲，代表了一个单一的大陆而且，随着土地面积的增加，气候变得非常严峻和大陆性。raybet雷竞技最新这也导致了沙漠条件．寒冷的冬天，少雪，干燥炎热的夏季促进了细砂和长晶石颗粒从出现的北极陆架表面上的风力转移。通过沉淀在各种地形元素上，细砂和无灰长晶石的矿物颗粒与苔原草-草-植被的泥炭残留物混合在一起，随着表面的普遍隆起，这些矿物颗粒开始积累和冻结，从而导致冰楔平行生长的可能性。最初的概念是湖泊热岩溶N.A. Shilo(21)提出了厚厚富冰、大冰楔的无晶石地层的成因。
因此，以目前的科学进步水平，只解决了一个问题，即yedoma矿床床中大冰体的多边形冰楔成因。它们积累的条件是什么，这个问题仍然没有答案。所研究的地层是富含冰的黄土状沉积物，具有巨大的垂直冰楔，其颗粒组成均匀性的特点是，粗钠长晶石组分(0.01-0.05 mm)的含量持续高(60-80%)，高孔隙度，这在崩塌块体和baydzherakh(“墓地丘”)壁上的地面融化和冰蒸发中表现得很明显。然而，是什么让他们与典型的黄土是碳酸盐含量低，一般不超过1.5-2%，很少达到4.5-5%，并且在棱柱状解理破碎，柱状，有时缺乏黄土的一些其他属性。
精细的水平层压是膜瘤矿床的特征。剖面上有相对“纯”的无灰长晶石组成带和含有大量再沉积(异地)泥炭的高泥炭物质带交替存在，有时分级为本地泥炭的“叶”，即埋藏泥炭。在富冰硬硬砂岩床层中，化石土层呈聚集状(粒状结构)，颜色深(腐殖质层)，草植被根含量高，灌木和灌木根含量高。yedoma复合体的无沸石矿床以富含冰而著称，冰含量占70-75%
它们体积的70-80%流行的低温类型纹理是薄层，水平方向纹影的厚度变化(1-15毫米)，沿截面交替。“带状”低温组织是其特征。在加厚的夹层之间，细小的冰纹带或平行排列，或形成细透镜网络。冰带本身可以水平或倾斜排列，它们通常是凹形的，按照季节融化层底部的形状，在冰楔之间呈多边形。
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