— — — — — — — КОНЖЕЛЯЦИОННЫЕ ЛЬДЫ Глава 1У КОНЖЕЛЯЦИОННОЕ ЛЬДООБРАЗОВАНИЕ ВВОДНЫЕ ЗАМЕЧАНИЯ Под конжеляционными подразумеваются льды, возникшие в результате замерзания воды и представляющие низко- температурные поверхностные аналоги магматических горных пород. Как отмечалось выше, атмосферный конжеляционный лед представляет собою отдельные ‘ледяные зерна (крупа, град, ледяной дождь), которые после выпадения на земную поверх- ность могут давать начало осадочным ледяным породам. В насто- ящем разделе рассматривается только такой конжеляционный лед, который образует сплошные ледяные тела—-конжеляционные ледяные породы. Это происходит в тех случаях, когда замерза- нию подвергается вода, не разделенная на капли, как в атмо- сфере или в порах других горных пород, т. . вода водоемов и водотоков, наземных или подземных. Лишь при особых условиях конжеляционная ледяная порода может возникать путем замер- зания воды, заполняющей — поры рыхлых осадочных пород. Про- цесс формирования сплошной ледяной породы мы будем назы- вать льдообразованием в узком, петрографическом смысле слова (см. стр. 19), в отличие от более широкого—ми- нералогического или физического, который обозначает кристал- лизацию воды или водяного пара. В различных условиях льдообразования возникают конже- ляционные льды разнообразных структурных типов, пока еще мало изученных. Структуры и текстуры роста, отличающие конжеляционные льды от льдов осадочных и метаморфических, формируются под влиянием следующих факторов: 1) величины и направления температурного градиента, а так- же интенсивности лучеиспускания воды; 2) количества и эффективности ядер кристаллизации; 150 3) анизотропии скоростей роста и анизотропии теплопровод- ности кристаллов льда; 4) ориентирующего влияния и формы поверхности, с которой начинается кристаллизация; 5) движения замерзающей воды. 6) количества и характера содержащихся в воде примесей, не служащих ядрами кристаллизации. Относительная роль каждого из этих факторов определяет/ характер возникающей структуры и текстуры роста. : При неизменных внешних условиях процесс конжеляцион- ного льдообразования проходит несколько стадий, в течение которых формируются различные структуры. Разнообразие внеш- них условий льдообразования проявляется отчасти в гипертро- фии той или иной стадии процесса, частью же вносит в него н вые особенности. В связи с этим мы рассмотрим сначала полный цикл процессов формирования конжеляционного льда при все- стороннем промерзании ограниченного объема воды, а затем перейдем к, характеристике разновидностей структур роста, возникающих в особых условиях. Процесс всестороннего промерзания ограниченного объема воды слагается из трех более или менее отчетливо различаю- щихся стадий; 1) зарождение и рост изолированных кристаллов льда до их срастания и образования сомкнутого фронта кристаллиза- ции включительно — стадия формирования первичного слоя льда или стадия протокристаллизации ; 2) взаимно-стесненный рост кристаллов льда нормально к поверхности фронта кристаллизации — стадия _ ортотропной кристаллизации; 3) кристаллизация замкнутого центрального ядра — остаточ- ная стадия. 1 Термин «протокристаллизация» удачно выражает сущность первой стадии процессов кристаллизации—возникновения кристаллических за- родышей и начала их роста (до соприкосновения друг с другом и обра- зования более или менее сплошного агрегата) в отличие от последующих стадий развития агрегата кристаллов. Термин «самопроизвольная кри- сталлизация» может вызвать недоразумение, так как под последней часто понимают не всякое зарождение новых кристаллов (в противопо- ложность кристаллизации, вынужденной уже существующими кристал- лами данного вещества, как следовало бы), а только зарождение в отсутствии частиц других, не изоморфных данному, веществ (или шероховатостей стенок вмещающего сосуда), служащих инородными ядрами кристаллизации. В понятие же протокристаллизации, как мы его будем употреблять, входит всякое зарождение и начальные стадии роста кристаллов как у границы метастабильного состояния, так и стимулированное инородными ядрами кристаллизации при меньшем переохлаждении или пересыщении. 151