2.8. Криолитозонның геологиялық процесі

Криолитозона - жер шарының 25%-ға жуығын алып жатқан мәңгі тоң зонасы. Мәңгілік тоң аймағының пайда болуы, ең алдымен, төрттік мұзданумен байланысты. Байкал көлі аймағында 1 км-ден астам тереңдікте жатқан мәңгі тоң тау жыныстарының болуы, сондай-ақ ірі сүтқоректілердің жақсы сақталған қалдықтарының табылуы мұны жанама растау болып табылады. Мәңгілік тоң аймағында болып жатқан геологиялық процестер, ең алдымен, тау жыныстарын сынайтын жер асты суларының қату әрекетімен байланысты. Өз кезегінде бұл әрекет жер асты суларының жағдайы мен режиміне, сондай-ақ жер асты мұзының сипатына байланысты.

Пайда болу уақытына қарай жер асты мұзының екі негізгі түрі бар: сингенетикалық және эпигенетикалық.

Сингенетикалық мұз ауданда тау жыныстарының түзілуімен синхронды түрде пайда болды. Олар көмілген мұз - морена қабатының астына көмілген мұз блоктары сияқты әртүрлі түрде ұсынылған.

Эпигенетикалық мұз тау жыныстарының жинақталуынан кейін түзілген. Олардың арасында бірнеше сорттар бар. Конституциялық мұз барлық жер асты мұздарының ішінде көлемі жағынан көш бастап тұр. Олар дымқыл тау жыныстары қатқанда немесе жер асты сулары мұздатылған топыраққа жақындағанда қатқанда пайда болады. Айдау мұзы мұздатылған тау жыныстарына суды қату температурасынан төмен қысымда айдағанда пайда болады. Сына мұз – мұздың кристалдық жыныстарға енуі. Мұздатылған мұз мәңгі тоңдардағы жарықтарда, борпылдақ тау жыныстарында пайда болады.

Мұздатылған тау жыныстарындағы жер асты суларын тұндыру жағдайлары бойынша үш түрге бөлуге болады. Мәңгілік мұз сулары маусымдық еріткіш (белсенді) қабатта болады, сұйық күйінде олар қысым жасамайды. Мұзаралық сулар мұздатылған қабаттың ішінде орналасқан таликтермен (қабаттар мен линзалар немесе мұздатылған тау жыныстары) шектеледі. Бұл сулар мәңгілік және мәңгі тоңдармен байланыса алады немесе оқшауланған. Мәңгілік мұз сулары мұздатылған тау жыныстарына қарағанда тереңірек жатыр және жиі қысымға ұшырайды.

Аязды ауа райы криолитозон негізгі тәуелсіз процесс болып табылады. Сонымен қатар, ол осы жерде болып жатқан барлық дерлік экзогендік құбылыстармен бірге жүреді. Нақ аязды ауа райының арқасында мәңгі тоң аймақтың жер үсті жыныстарының құрамында тұнба кең таралған.

Аяздың жарылуы белсенді қабаттың борпылдақ жыныстарын мұздатылған сумен ұсақтаудан тұрады. Жылдан жылға бір жерде (жарық) қайталанатын бұл процесс тундра көпбұрыштарының пайда болуына әкеледі. Біртекті топырақтарда мұндай көпбұрыштардың пішіні төртбұрышты, ал гетерогенді топырақтарда дұрыс емес көпбұрыштың пішіні болады. Аязданған жарықтар мұзбен, борпылдақ ұсақ жыныстармен немесе аралас топырақ-мұз массасымен толтырылады. Жарық тек белсенді қабатты ғана емес, сонымен қатар мәңгі тоңды да кесіп тастаған кезде, үсік шалған сыналар максималды өлшемге жетеді. Сыналардың өсуі қоршаған тау жыныстарының деформациясын тудырады, нәтижесінде оның жарықтары жер бетіне басылған топырақ орамдарымен қоршалуы мүмкін.

Термокарст - бұл жер асты мұзының еру процесі және одан кейін жер бетінің шөгуі. Бұл маусымдық топырақтың еріту тереңдігі жердегі мұздың тереңдігінен асқанда орын алады. Нәтижесінде термокарста табақша тәрізді ойыстар пайда болады. Аласов беткейлерінің кесіндісінде шөгу нәтижесінде пайда болған тау жыныстарының қабаттарының деформациялары айқын көрінеді (қабаттардың түсу бұрышының өзгеруі, бұзылулар және т.б.).

Аяздың ісіну процесі тау жыныстарының қабаттары таяз тереңдікте орналасқан жер асты суларының қатуы нәтижесінде пайда болады. Аяздың кеңеюі кезінде пайда болатын қысым 140 т/кв.м дейін жететіні анықталды. Ісінген үйіндіге гидролакколит – мұз өзегі бар күмбез тәрізді төбелер мысал бола алады.

Мәңгілік мұз аймағының еңіс процестері сусымалы, солифлюкция, курум түзілу және т.б. Жатады. Сусымалы – ауырлық күшінің әсерінен тау жыныстарының баяу сырғанауы. Мәңгілік тоң жағдайында ісіну процесі беткі тау жыныстарын төбе басына перпендикуляр бағытта көтереді. Еріту кезінде үлкен қоқыс шөгеді және әрбір еріту циклімен еңістің төменгі жағында аяқталады. Солифлюция – тау жыныстарының баяу ағуы. Жылдың келуімен беткейдің беті ериді. Астыңғы терең жыныстар мұзбен жабылып, су қоймасының қызметін атқарады. Жер бетіндегі жыныстар суға қаныққан және жылжи бастайды, еңіспен жылына бірнеше сантиметрге дейін жылдамдықпен жүзеді. Табанда осылай жиналатын қабаттар солифлюкс деп аталады. Курум түзілу - бұл үлкен фрагменттерді бетіне сығу процесі. Суық мезгілде үлкен тастар айналадағы құм немесе саз жыныстарына қарағанда тезірек қатып қалады. Тастардың астында пайда болған линзалар оларды жоғары көтереді. Жылы мезгілде тас тез қызып, астындағы мұз ериді. Көптеген жер асты сулары ұсақ бөлшектерді ұстап алып, оларды тастың астына жинап, оның бастапқы тереңдігіне түсуіне жол бермейді. Процестің бірнеше рет қайталануының нәтижесінде жер бетіне итерілген ірі сынықтар тас алқаптар мен тас өзен – куримиді құрайды. Еңіс үстінде орналасқан құрылымдар солифлюкция әсерінен төмен қарай жылжи алады.