Том XXVIII, № 6 (Ноябрь – Декабрь 2024)

СОДЕРЖАНИЕ

КРИОЛИТОГЕНЕЗ

  • Павлова М.Р., Галанин А.А. , Лыткин В.М., Торговкин Н.В. Строение и условия формирования ледового комплекса в долине нижнего течения реки Вилюй, Центральная Якутия
    АННОТАЦИЯ
    Представлены результаты комплексного изучения ледового комплекса, вскрытого в пределах цокольно-аккумулятивной террасы в нижнем течении реки Вилюй. На основании химических, изотопных, гранулометрических, палинологических и радиоуглеродных данных установлено, что формирование ледового комплекса происходило с конца каргинской (МИС-3) и на протяжении сартанской (МИС-2) эпох позднего неоплейстоцена (от 29.0 до 11.7 тысяч лет назад) в криоаридных условиях, когда преобладали ландшафты сухих холодных степей с доминированием ксерофитных сообществ, местами разнотравно-злаковых лугов. Низкая минерализация сингенетических повторно-жильных льдов (0.07–0.29 г/дм3), преобладание гидрокарбоната кальция в химическом составе свидетельствуют, что основным источником формирования жил являлись зимние атмосферные осадки – талая снеговая вода. Повышенное содержание тяжелых металлов (Fe, Mn, Co, V, Sr) указывает на то, что в формировании льдов участвовали также воды мелких промерзающих озер, приуроченных к полигональному рельефу. Отмечен относительно легкий изотопный состав льдов (d18О –(29.2 ± 0.3) и –(27.2 ± 1.4) ‰, dD –(226.6 ± 2.3) и –(215.8±8.5) ‰, dexc (6.8 ± 0.51) и (1.7 ± 3.1) ‰), который схож с составом современных атмосферных осадков холодного сезона г. Якутска и весеннего снегозапаса. Такой изотопный состав свидетельствует о сухих и холодных условиях при формировании повторно-жильных льдов исследуемого участка.
     КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА
    ледовый комплекс, повторно-жильный лед, химический состав, изотопный анализ, палинология, радиоуглеродное датирование, гранулометрия, поздний неоплейстоцен, Центральная Якутия

    EDN: ODKLCF
    DOI:     10.15372/KZ20240601

ПОВЕРХНОСТНЫЕ И ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ СУШИ

  • Пряхина Г.В., Распутина В.А., Зелепукина Е.С., Зырянова Д.С., Банцев Д.В., Сыромятина М.В. Оценка элементов водного баланса озера нивально-гляциальной зоны Алтая
    АННОТАЦИЯ
    Расчет водного баланса для водоемов, находящихся в горах, сложен ввиду недостаточности данных наблюдений и слабой изученности ряда процессов стокоформирования. Гидрологический режим высокогорных озер определяется, с одной стороны, климатическими факторами, а с другой – особенностями подстилающей поверхности водосборных бассейнов с различным соотношением ледниковых и неледниковых частей. В статье на основе данных полевых гидрологических, метеорологических и гляциологических наблюдений выполнен расчет водного баланса с суточным шагом для перигляциального озера, расположенного на территории Южно-Чуйского хребта (Центральный Алтай). Выполненный расчет позволил оценить вклад объемов талых ледниковых вод, таяния снежников и осадков в суммарный приток воды к водоему и выявить особенности поступления талых ледниковых вод в чашу озера. Выявлена преобладающая роль подповерхностного стока в приходной части водного баланса озера.
     КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА
    водный баланс, водный режим, перигляциальные озера, Южно-Чуйский хребет

    EDN: OPHDXL
    DOI: 10.15372/KZ20240602

ГАЗЫ И ГАЗОВЫЕ ГИДРАТЫ В КРИОСФЕРЕ ЗЕМЛИ

  • Чувилин Е.М., Гребенкин С.И., Жмаев М.В. Экспериментальное моделирование фильтрации газа в мерзлых и гидратосодержащих породах в условиях одноосного сжатия
    АННОТАЦИЯ
    Криолитозона, как показывают исследования, аккумулирует значительные объемы природного газа как в свободной форме, так и в виде газогидратов. Изменение термобарических условий газосодержащей толщи мерзлых пород может сопровождаться различными газодинамическими процессами, которые приводят к активным газовыделениям из верхних горизонтов мерзлоты. Во время активизации этих процессов давление газа в газонасыщенных горизонтах может быть равным и даже превышать давление вышележащих пород, а градиенты давлений могут достигать значительной величины, которой будет достаточно для деформации льдо- и гидратосодержащих пород, возникновения фильтрации газа, его проникновения и прорыва в вышележащие слои пород. Для моделирования подобных природных условий авторами была разработана оригинальная технология, которая включала создание специального кернодержателя фильтрационной установки и разработку алгоритма проведения лабораторных испытаний на созданном оборудовании. В ходе методических опытов показано, что при фиксированном газовом давлении около 2 МПа в нагреваемом непроницаемом льдонасыщенном песчано-глинистом образце фильтрация газа может возникать в области высоких отрицательных температур. Методические эксперименты по изучению динамики газопроницаемости мерзлых и оттаивающих пород в условиях образования и диссоциации поровых гидратов метана показали закономерные изменения газопроницаемости, обусловленные фазовыми переходами лед(вода)–гидрат, а также структурными преобразованиями грунтов, вызванными фазовыми переходами.
     КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА
    мерзлые породы, гидратосодержащие породы, экспериментальное моделирование, фильтрация газа, методика исследования, фазовые переходы, относительная деформация, скорость упругих волн

    EDN: GRTHXO
    DOI: 10.15372/KZ20240603

СНЕЖНЫЙ ПОКРОВ И ЛЕДНИКИ

  • Сосновский А.В., Осокин Н.И. Плотность снега и ее динамика на материковой части российской Арктики при современном климате
    АННОТАЦИЯ
    По данным маршрутных снегосъемок определены средние многолетние значения плотности снега на момент максимальной высоты снежного покрова и плотность снега за отдельные месяцы для материковой части российской Арктики. Проведено сравнение плотности снега за климатические периоды 1966–1990, 1991–2020 и 2011–2020 гг. Сравнение с историческим климатическим периодом 1966–1990 гг. показало, что в среднем на территории российской Арктики изменения максимальной плотности снега незначимы – снижение около 1 %. Наибольшее снижение плотности снега отмечено на севере Якутии, а максимальный рост – на севере Западной Сибири. Анализ плотности снега за отдельные месяцы показал, что из-за более поздних сроков установления снежного покрова изменилась плотность снега в осенний период. В среднем в Арктике за период 1991–2020 гг. плотность снега уменьшилась по сравнению с 1966–1990 гг. в октябре и ноябре на 6 и 10 %, в январе и мае – на 2 и 5 % и увеличилась на 1 % в марте. Наряду с изменением плотности снега за отдельные месяцы изменилась динамика, т. е. отношение плотности снега за отдельные месяцы к максимальному значению. В ноябре 1991–2020 гг. это отношение уменьшилось по сравнению с периодом 1966–1990 гг. на 15–20 % в ряде арктических районов центра и северо-востока Европейской территории России и до 25 % на севере Якутии. Построены карты плотности снега и ее изменчивости.
     КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА
    Арктика, плотность снега, климатические периоды

    EDN: RZFGXE
    DOI: 10.15372/KZ20240604

КЛИМАТ И КРИОСФЕРА

  • Макаров В.Н., Жирков А.Ф., Осипов В.П., Маркова С.А. Количественная оценка испарения и химический состав атмосферных осадков в Центральной Якутии
    АННОТАЦИЯ
    Приведены результаты исследования, проведенного на геокриологическом стационаре “Туймаада” в Центральной Якутии. Проанализирована связь испарения с поверхности почв с жидкими осадками за теплый период 2015–2016 и 2019 гг. и изучен их химический состав. Средняя величина испарения, которая превысила количество осадков примерно на 40 %, составила 1.37 (0.33–3.13) мм/сут. Интенсивность испарения особенно велика в мае, что связано с оттаиванием мерзлых пород и просачиванием снеговой воды в сезонноталый слой. Химический состав атмосферных осадков в течение лета остается стабильным гидрокарбонатно-кальциевым, но минерализация понижается к осени на 20–40 %. Содержание большинства химических элементов меняется со временем, максимум приходится на май–июнь. Наибольшая контрастность для хлоридов, сульфатов, натрия и аммония характерна в периоды максимального и минимального испарения с поверхности почв.
     КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА
    атмосферные осадки, испарение, химический состав осадков, многолетнемерзлые породы, криолитозона

    EDN: VJIBIS
    DOI: 10.15372/KZ20240605

    МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ КРИОСФЕРЫ

  • Оленченко В.В., Землянскова А.А. Применение ландшафтных индикаторов геокриологических условий при интерпретации данных геоэлектрики
    АННОТАЦИЯ
    Обосновано использование фито- и биоиндикаторов для интерпретации данных геоэлектрики при изучении мерзлотных разрезов. Исследования проводились с помощью методов электротомографии и георадиолокации в разных климатических и геокриологических условиях от Тянь-Шаня до Магаданской области. В каждом районе были выделены свои ландшафтные признаки геокриологических условий и сопоставлены с геоэлектрическими разрезами или данными георадиолокации. Показано, что в Центральной Якутии определенные виды лиственниц, а в Забайкалье берез в сочетании с высоким сопротивлением пород указывают на наличие мерзлых пород с пониженной температурой. На территории Северо-Востока России тополя и чозении растут в области развития таликовых зон, что дает основание интерпретировать участки низкого электрического сопротивления пород под ними как талики, а не как пиритизацию или повышенную глинистость. В Тянь-Шане установлена корреляционная связь электрического сопротивления каменного глетчера и его возраста, на который указывает размер лишайника рода Rhizocarpon sp. В условиях горной местности аномалии низкого сопротивления в местах скопления крупных гнезд муравьев означают глубокое залегание кровли мерзлых пород или наличие сквозных таликов в разломных зонах. Учет ландшафтных индикаторов геокриологических условий позволяет уменьшить неоднозначность геологической интерпретации данных геоэлектрики.
     КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА
    многолетнемерзлые породы, электротомография, георадиолокация, талик, удельное электрическое сопротивление, криолитозона, фитоиндикация, биоиндикация

    EDN: YSPEJP
    DOI: 10.15372/KZ20240606