Главная – Журналы – Криосфера Земли 2023 номер 1

Дана характеристика криогенных деформаций (криотурбаций и грунтовых жил), их морфологии и возраста в голоценовых пойменных отложениях в бассейне р. Селенги в условиях сезонной, прерывистой, островной и редкоостровной многолетней мерзлоты в речных долинах. В разрезах пойменных отложений рек Итанца, Илька, Орхон выявлены позднеголоценовые грунтовые жилы и криотурбации в сезонномерзлом слое. Определено время формирования криогенных деформаций на основе детального изучения строения и датирования отложений низкой и высокой пойм рек Итанца, Илька, Орхон. Возраст аллювия с криотурбациями на низкой пойме моложе 2 тысяч лет. На высокой пойме криогенные деформации формировались в позднем голоцене (последние 4.2 тысячи лет). Установлено, что слои аллювия с криотурбациями постилаются влажными и мокрыми гумусированными супесями и суглинками. Криогенные деформации являются палеоклиматическим индикатором условий позднего голоцена Забайкалья, Северной и Центральной Монголии.

Приведены результаты физического лабораторного моделирования процесса промерзания модельного грунта, в качестве которого выбрана глина каолинитового состава. Экспериментально определены основные характеристики компонентного и фазового состава воды в глине, а также ее тепло- и массообменные и деформационные свойства. В ходе физического моделирования отслеживались параметры процесса промерзания, дифференциального пучения мерзлой и усадки немерзлой зон, тепловлагопереноса и порового давления. Сегрегационное льдовыделение в промерзающем грунте, послойное осевое и горизонтальное деформирование, а также динамика плотности и влажности водонасыщенных образцов грунта во времени наблюдались путем применения маркеров положения и цейтраферной видеосъемки.

Путем совместных измерений содержания незамерзшей воды в мерзлой естественной минеральной почве диэлектрическим, калориметрическим и контактным методами подтверждена возможность практического применения диэлектрического метода для измерения содержания незамерзшей воды. Количество незамерзшей воды в калориметрическом и контактном методах оценивалось путем измерения влажности образцов за счет содержания незамерзшей воды, в диэлектрическом методе - путем измерения максимального содержания связанной воды. Определено, что значения влажности за счет содержания незамерзшей воды, измеренные с помощью калориметрического метода для образцов одного типа почвы с разной первоначальной влажностью, различаются в пределах 17 %. Значения влажности за счет содержания незамерзшей воды, найденные контактным методом, и значения содержания связанной воды в мерзлой почве, найденные диэлектрическим методом, лежат в диапазоне значений, измеренных с помощью калориметрического метода. Значения содержания связанной воды, найденные диэлектрическим методом, и значения влажности за счет содержания незамерзшей воды, полученные контактным методом, различаются не более чем на 17 %.

Рассмотрены особенности гидрогеологического строения и режима подземных вод в пойменной части р. Лены в районе г. Якутска на основе детального анализа опубликованных и фондовых материалов, включая результаты полевых работ авторского коллектива 2013-2021 гг. Для характеристики мерзлотно-гидрогеологических условий территории изучены разрезы более 70 скважин. Режимные наблюдения за уровнем подземных вод проведены на пойменно-намывной территории. Исследование химического состава поверхностных и подземных вод основано на обработке более 250 анализов. Установлено, что на высокой пойме в формировании ресурсов надмерзлотных грунтовых вод, помимо инфильтрации речных вод, участвует транзитный подрусловой поток, гидравлически связанный с пойменными таликами. Отмечена сезонная и пространственная изменчивость химического состава воды в р. Лене и в изучаемых таликах. Минимальная минерализация (0.1-0.3 мг/л) и хлоридно-гидрокарбонатный магниево-кальциевый состав характерны для поверхностных вод и подземных вод четвертичного водоносного горизонта в правобережной части р. Лены. Здесь существуют условия для их питания пресными над- и межмерзлотными водами бестяхской надпойменной террасы реки и подрусловых таликов под малыми реками. У г. Якутска минерализация воды в Лене и четвертичном водоносном горизонте увеличивается до 0.5-1.3 г/л за счет хлорид- и сульфат-ионов, которые обладают хорошей миграционной способностью и поступают с поверхностным и надмерзлотным стоком с надпойменной террасы, где расположен город.

В связи с высокими темпами деградации ледника Большой Азау на Эльбрусе возникла необходимость оценки развития озер на территории, освободившейся ото льда, и на самом леднике. С этой целью проведен анализ разновременной аэрокосмической информации за период 1957-2021 гг., материалов аэровизуальных обследований, сведений из интернет-источников, сообщений и фотографий туристов. Установлено существование в разное время 15 озер площадью 0.14-20.25 тыс. м² на леднике Большой Азау и прилегающей территории. Выявлено длительное существование озера на контакте с ледником на перевале Эхо Войны с площадью до 4.5 тыс. м² в период с 1971 по 2009 г. Максимальная площадь (20.25 тыс. м²) была определена по космоснимку 25.06.2009 г. у озера, расположенного на участке мертвых льдов срединных морен между левым и правым основными потоками льда ледника Большой Азау. В мульдах на поверхности ледника в разное время существовало три озера с максимальной площадью 7.86 тыс. м². Озера на леднике Большой Азау появляются в основном в период таяния снежного покрова, когда в мульдах на участке оттока воды сохраняются в виде плотин массы метелевого снега. Исчезновение озер происходит в результате таяния снежных плотин, а также по подледным и подземным каналам стока.

Определены причины неоднородности распространения термокарcта вдоль протяженных линейных объектов с применением вероятностно-статистического метода. Приведен перечень природных условий, влияющих на распространение термокарстовых явлений вдоль нефтепровода. Обоснована и разработана методика районирования буферной зоны протяженных линейных объектов (на примере магистрального нефтепровода) по условиям формирования явлений. Построены карты районирования буферной зоны магистрального нефтепровода по условиям, способствующим или препятствующим формированию термокарcта.