льдообразование в горных породах

ЛЬДООБРАЗОВАНИЕ В ГОРНЫХ ПОРОДАХ

Процесс формирования льда внутри земной коры. Классификационная схема Л. в г. п. строится на основе четырех основных посылок: 1) место развития процесса, 2) время его проявления, 3) происхождение воды, участвующей в нем, 4) поведение воды в процессе льдообразования [44]. Кроме того, выделяют: инъекционное, сегрегационное, сегрегационно-цементное и цементное льдообразование.

Инъекционное льдообразование связано с кристаллизацией свободной воды, внедрившейся под напором в промерзающие или мерзлые горные породы, и приводит к образованию ледяных залежей пластовой, линзовидной и штоковой форм. Сегрегационное льдообразование происходит в дисперсных горных породах, оно обусловлено кристаллизацией в них слабо связанной воды (от максимальной молекулярной влагоемкости или предела раскатывания до предела -текучести), сопровождающейся пленочной миграцией ее к фронту кристаллизации, и приводит к возникновению ледяных тел (шлиров, пластов), значительно превышающих по размерам поры и полости, бывшие в породе до промерзания. Этот вид льдообразования иногда называют избыточным льдовыделением.

Сегрегационно-цементное льдообразование развивается при возвратном (снизу) промерзании сезонноталых пород в области низкотемпературных (—5 °С и ниже) многолетнемерзлых пород. Механизм его пока не совсем ясен; по-видимому, он обусловлен кристаллизацией свободной и слабо связанной (от предела раскатывания до предела текучести) воды, мигрирующей к фронту кристаллизации. Этим можно объяснить распученность пород с формирующимися базальной и атакситовой криотекстурами, при которых содержание льда в породе достигает 70—90 %. Цементное льдообразование происходит в процессе промерзания пород или после него, в любых по размерам, форме, генезису и времени образования полостях, если оно не сопровождается пленочной миграцией влаги к фронту промерзания, а размер полостей или остается неизменным, или увеличивается не более чем на 9 % по сравнению с первоначальным. Льдообразование этого типа распространено наиболее широко в любых по составу породах, в обширном диапазоне их влажности и скорости промерзания; оно приводит к возникновению льда-цемента, трещинного льда, пещерного льда.

_{Б. И. Втюрин}