天然冰作为单矿物岩石

各种各样的自然冰形成独立机构和积累可以视为单矿物岩石。他们开发规划设计在赖斯陆地和海洋表面的负温度,大气和岩石圈。冰的分布在地球表面和地壳非常不均匀。冰的主要质量集中在土地表面,主要是冰川和冰原。的区域范围只有3.1%(相对于地球表面的)他们是超过97%的天然冰的质量。大量的冰川冰在北极和南极地区,冰层厚度可以达到4公里。在岩石圈发生冰的视野(第一个几百米)总共占全球约2%的冰块。冰在水表面主要是由海冰,冰山和积雪。他们的股票总数的冰块不超过0.2%。大气冰的形成在空气中或从空气中各种表面组成,根据数据的Y.M. Kotlyakov,大约18%的水蒸气质量和大气质量的0.03%。总质量的自然冰的体积是最小的。

有很多分类的自然冰。P.A. Shumskiy分类,28种冰是有区别的,和分类在三组:冰造成的水的冰点(冻结),沉积冰(积雪)和变质冰(冰川冰)。两大组-地表冰和地面冰反映自然的条件下冰的形成和发生冰的身体与地球固体材料。

陆冰可以细分,根据geocryological目标,为新近沉积和转存雪覆盖了,变质积雪覆盖和粒雪盆,冰的水体和小溪,糖衣和冰川冰。每组的特点是冰的形成机制。新近沉积和转存雪覆盖了包括细冰晶(雪)及其碎片。变质积雪和雪补丁组成旧的雪转换过程中re-crystallization和不同大小的颗粒。冰的水体和流形式的影响下热流直接垂直于冰冷的表面。Structural-textural冰的特性是由晶体的阻碍增长的条件下,各向异性的速度增长,在水中的存在不同的外加剂,以及由国家水的质量。糖衣源于逐层冷冻水的流出到地面或冰的表面,他们表现出了明显的纹理平行于表面的积累。冰川冰形成的积雪压实后,re-crystallization特点是异质性的结构和属性。如图所示,观察在冰川部分,有其形成的三个阶段:积雪的成岩作用,积雪的形成及其转换成冰。

地面冰中遇到大的形式积累的上部岩石圈的冰厚度0.3 - -0.5 m和更多的尸体。在这些不同种类的冰是有区别的:楔,侵入,迁移,洞穴和埋葬冰。楔冰形成骨折引起的冻结岩石充满了水分,异构和外加剂组成,垂直和倾斜条带。侵入冰结晶的形式在土壤自由地下水注射压力下,通常由片状,lens-like和股票形式,通常这些有很多空气各种形状和大小的夹杂物。迁移形成冰作为地面组件如果有利条件为水的冻结和迁移创建向冰形成的面前,这让冰的身体几米厚。冰的形成在山洞里有各种各样的起源。其中包括渗透冰形成蛀牙,地壳糖衣和冰钟乳石和石笋;ablimation冰形成冰洞穴字符串和白霜;雪冰形式雪补丁,结合渗透通常形成冰川洞穴;埋冰是冰形成的残余表面的地面和有不同的起源(河流、湖泊、冰川等),覆盖了一层防止其解冻的积淀。

包括那些类型的冰楔冰风化岩石中填满骨折骨折类型和形成冰楔形在松散沉积物。在后者的情况下他们是第四纪沉积物的组件称为文献中多边形楔形或反复出现的冰楔:他们被称为多边形时形成一个独特的多边形网格;他们部分的形状作为楔形或静脉。又被称为重复楔形由于multiple-repeated成冰作用在垂直的过程弗罗斯特裂缝在同一个地方,定期开发(收缩假设)。

冰正在考虑的类型(透明薄片)有不同程度的透明度,颜色是白色,灰色或棕色,和它们包含矿物和有机外加剂,根据P.A. Shumskiy的数据,形成3 - 5%的总质量和总量的1 - 1.7%。冰有泡沫;充气腔的体积占总体积的4 - 6%,和泡沫球状或细长的形状(汽缸、梨形等)。在气体夹杂物有authogenic冻结期间(从水中分离)和异种的或外国ablimation之间的间隙(空气中包含的冰晶体)。后者类型的气体夹杂物是最普遍的冰总额的% (2 - 4)。此外,周围材料的捕虏也遇到了,类似于细矿物外加剂组成。矿物掺合料和气体夹杂物的安排决定了冰的垂直条带,但它并不总是明确的。垂直排列的矿物掺合料带被认为是由于土壤颗粒的驱逐冰晶增长从弗罗斯特的墙壁裂缝向内侧的轴面水是冰冷的。大多数品种略有盐水楔冰盐含量从0.01到0.1 g F1,即盐度ultra-fresh地表水的类似于冻土地区和大气降水。楔冰的密度依赖于气体夹杂物和矿物掺合料的数量,g cm-3范围主要在0.85和0.90之间。孔隙度通常是a %,在极少数情况下8%。

流行的垂直带状结构的冰楔是由积累的模式和冻结的小学(年度)冰脉。静脉冰结构xenomorphic-granular,弹性板和hy-pidiomorphic-granular。的方向的主要光学轴冰晶通常是混乱的,如果它有一个命令模式是平行于热流subhorizontally执导。

因此,水填充一个垂直冻裂两边都被冻结,从墙上向中心。发展基本冰静脉由两个垂直的成排的晶体。因此,晶体的最大可能大小等于冻裂的宽度的一半。有一个稳定的减少冰晶从顶部向下,这对应于减少霜开裂方向相同。冰晶的大小主要是lxl厘米,最大1.5 x 2.0厘米。它们的大小也取决于壁冷却的温度和减少深度。还有一个依赖的冰晶的大小和年龄之间楔冰。晶体放大的过程随着时间的推移,由于“冰metamor-phism”。如图所示的观测数据教授Rogov晶体的大小在最近成立的楔形更新世的2 - 3倍。在冰楔类型有epi -和同生。

表观遗传冰楔形成的沉积岩成为冷冻后被积累和转化(压缩)。主要的楔形垂直不超过3 - 5米,顶部宽1.5 - 2米。竖直维度的表观遗传冰楔形是由霜裂缝的深度渗透冰冻的地面达到5 - 7米,很少10米;假设,12 - 15 m是可能的。小学霜的冰裂缝形成的白霜晶体,冬天积雪,夏天的水浸润。ice-wedge不可或缺的条件形成霜裂缝的渗透率低于季节融化层的最大深度。典型的表观遗传的冰楔看起来像一个倒三角形基地是小于。在下部的小事,在三角形的顶点,有舌头,楔形的“分支”。冰/土壤接触楔形通常是不同的,甚至尖锐,经常ferruginated和纯透明的冰层的边缘1 - 2厘米厚有时追踪他们。周围材料的层附近的接触楔形,尤其是在上层,扩大部分,通常是弯曲的顶部。

以下特性的典型冰后生楔形结构。颜色是白色的,像牛奶,有时带有褐色。纹理是不同的垂直带状;每一层开始或多或少地水平上表面的楔形。有交替相对纯冰1 - 2毫米厚(5毫米)和乐队的冰富含矿物掺合料、植被残留物和气体夹杂物。后者有一个细长的形状被拉长,平行的轴向缝基本冰楔。这些中心的楔形气体夹杂物的数量在一个最大达到4 - 5%,横向联系附近是减少体积的1 - 3%。冰晶体的直径不超过1厘米。通常,接近垂直的乐队是扇状安排;中间的楔带垂直,同时边缘倾斜,平行于侧面接触周围的土壤。

同生冰楔形同步成长,积累沉积物可以有巨大的规模:50 - 80 m水平垂直(甚至更多)和810米。楔形的形状通常是复合,扩张和狭小,他们经常有多级形式。最大的增长,冰楔形成为主导的成分冻结的材料一般来说,土壤垂直的形式安排“地球静脉”或“列”缩小到顶部冰之间的网络。在区域范围内冰占60 - 70%的地面在这样的网站上。

通常同生冰楔形接触含冰周围的沉积物。后者的层,作为一个规则,是大幅向上弯曲。这被认为是由于不断增长的冰楔挤压附近的土壤含冰的联系人。在这种情况下的宽度之间的直接通信应该存在冰楔和附近的土壤陡度曲率联系人:宽楔形,陡峭的曲率。然而,这条规则并不总是有效的,这是一些调查人员(Ye.M的原因。Katasonov,人工智能波波夫et al。)批评变形的机理。

的冰的结构同生楔形有很多典型的属性从而能够区分表观遗传的(图9.3)。总有冰的掺合料出现在大量的土壤颗粒和植被残留,特别是中低楔形的部分。Bubble-structure是典型的冰:气体夹杂物是b c b c

图9.3。epi -图和同生冰楔的结构。垂直截面(根据P.A. Shumskiy):——表观遗传楔;b, c -同生楔形;1 -年度层冰的冰楔;2 -纹理的周围的材料。

形状为球形泡沫链纵向拉长。同时垂直条带是不善表达而不是总是区分视觉,在表观遗传楔形是揭示了土壤颗粒的累积和植被残留。同生楔形的冰结构类似于后生楔子,但冰晶的2 - 3倍。冰结构的同生冰楔形的一部分有很多特殊的功能。其中包括垂直取向的晶体,少量的土壤和气体包裹体和垂直条带的缺失。这是解释为融化的冰楔在其上表面附近形成迁移层得到冻结为冰如果焊在它的“头”。N.N. Romanovskiy认为这个过程提供“额”增长的冰楔形一起向上增长的垂直小学楔形。纯透明的冰大约10厘米厚的边缘也追踪附近的横向联系。造成Solomatin和其他调查人员认为这是与种族隔离的冰的形成条件的可用性水平的温度梯度下的冷却影响开放霜裂缝。

同生的基本属性根据P.A. Shumskiy冰楔形,联邦调查局Vtyurin, T.N. Kaplina, N.N. Romanovskiy et al .,如下:1)一个伟大的垂直长度大大超过最大可能的压裂,即使在最有利的条件;2)起伏的横向联系和露头上的小学冰静脉和“焊接”横向联系的大冰纹影(带)的隔离在地下含冰。腰带看起来长凳上休息(肩膀)的楔形,造成楔的增长速率的变化和沉积物周围积累存款。此外,还有一些独特的属性同生冰楔形,不同作者分配不同的意义。除了楔形的特征属性本身有某些特性的结构周围的存款提供证据的同时向上增长的楔形和沉积物的积累:1)改变楔形之间的相组成的存款水平从中间inter-wedge空间最大泥炭含量对横向联系的土壤掺合料增加;2)定期开发泥炭镜头的垂直部分楔形之间的“地球列”,与上覆矿床;3)一般积累条件相类似。

最近同生的南部边界发生冰楔形冲积、沼泽地和斜率存款进一步发现北比后生楔形。在目前的自然环境,冰楔形成长syngenetically河流的洪泛区,不时laida海岸,底部被水壶湖积盆地泥炭被积累和talus-solifluction火车脚下的山坡。然而,最近同生冰楔形比更新世的规模小得多的规模;垂直长度一般不超过10 - 15米。大多数的作者(Ye.M。Katasonov,人工智能波波夫、联邦调查局Vtyurin N.N. Romanovskiy et al。)认为,最大的同生楔形发达的低温地面连续多年冻土形成过程中积累的高漫滩冲积存款。其他作者(n.a Shilo Yu.A。Lavrushin, S.V. Tomirdiaro et al。)支持的参与风成、斜率和其他进程。

侵入冰代表侵入造成的内部积累土壤冻结和结晶的免费地下水注入冷冻或冰冻的地面压力。它们形成lens-like存款,层和列形状类似于岩浆岩侵入体(岩基、岩盘基材,堤坝等;图9.4)。侵入性的霜冰中最典型的表达核心成堆(冰丘堆),其中最大的是40 - 50米高,直径从几十到几百米。这样的雅库特成堆被称为bulgunniakh,在北美,小丘。

注入地下水和土壤/水质量可能发生多次从而导致侵入冰形成的复合结构。他们被发现在大多数情况下的接触与潜在的粗粒度的砂质粘土和sandy-silty-clay存款和sand-pebble地层;他们更很少遇到的地层内细粒度的土壤。通常,侵入冰显得纯净而透明,但在底部的入侵有舌头和小河附近的细矿物颗粒和联系人有捕虏和孤立的土壤颗粒,

图9.4。片冰的海洋第四纪沉积。亚马尔半岛,Ney-to湖(由G.I. Dubikov照片)。

植被残留物和泥炭。有时候,有石子和石块在透明的冰。

杰出的冻丘结构表明,Gasanov外部玻璃外壳,包含少量外加剂,和内部核心与大量的矿物掺合料和空气夹杂物。有时,层玻璃和bubble-containing冰备用。空气夹杂物中遇到的冰经常安排分层技术,并行入侵的屋顶;他们也形成垂直、倾斜和无向积累。在大冰岩盘类型的入侵有时有径向排列导致radiating-fibrous纹理层弯曲造成的冰起伏。

侵入冰季节性成堆的结构不同于大型冰丘堆。季节性成堆的冰是纯净,透明,具有明显的垂直pan-automorphic-granular结构。大冰丘堆结构与大型的冰粒allotriomorphic-granular(1 - 16厘米横截面)和混乱的晶体学取向关系。

改革的冰是杰出的作为一个特定的各种侵入性的冰。据表明,Gasanov,这冰形式侵入层6 - 8米厚,300米横截面上视野的冷冻系列。最初,静水压力的影响下形成的冰是地下水,然后,由于压力有迁移的水和土壤液化的封闭的系统。

改革的基本属性的冰结构的交替层纯bubble-rich冰和含冰的土壤由于出现叠层结构,这通常是畸形的。在这种情况下,冰由折叠平行层和那些有不同的取向。

迁移冰也可以形成大量积累在地上。他们常常被称为隔离(即分离)冰,也就是说,冰的形成纹影。然而,当他们是大型单片冰的身体,隔离这个词似乎是不合适的,随着冰不是分为层,但形式单一的身体。

这种类型的成冰作用被认为是目前在大片的形成有关,lens-like存款地面冰甚至霜成堆(2)。然而,这个观点是受到其他研究者的批评。一种特定类型的隔离是杰出的,特点是压力迁移的作用。可以表示肯定,迁移结冰是一个主要组成部分的材料范围内所谓的凸泥炭丘。

冰的成分和结构相关的存款pressure-less水分迁移类似于那些普通的冰纹影(隔离的)。颜色通常是白色的,如果是透明和纯洁。冰含有泡沫的空气,土壤和植被夹杂物。泡沫的形状是不规则的,梨形,有时它们形成纤维状管状积累。土壤一般显示层的相对纯冰交替与冰包含外加剂。

冰的结构hypidiomorphic-allotriomorphic prismatic-granular。的主流取向的基本光学轴冰晶是有序和垂直于冻结前与晶体主要形状的盘子或列。他们的横截面可以3 - 10厘米。冰密度的存款迁移冰,像普通segregational-schlieren冰,范围,根据公共广播Shumskiy,从0.9140到0.9168 g cm-3。

人们认为,尤其是在有利条件,当渗流的地表水深湖(不完全冻结在冬季),类似的类型可以结冰厚表存款20 - 30米,几百米长。通常,他们没有表达在最近的地形。存款是透明的冰和叠层由于气泡的非均匀分布有机无机外加剂,它是粗粒度的。它的结构是allotriomorphic-granular。

原则的形成和发展季节性冰冻层和层冻融

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