Том XXIX, № 1 (Январь – Февраль 2025)
СОДЕРЖАНИЕ
ГЕОКРИОЛОГИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ И ПРОГНОЗ
- Котов П.И., Прямицкий А.В., Кунчулия Г.М. Динамика температурного режима многолетнемерзлых грунтов в глубоких скважинах центральной части города Норильска
АННОТАЦИЯПовышение температуры воздуха в Арктической зоне происходит гораздо быстрее по сравнению с центральной частью России. Это приводит к росту температуры мерзлых грунтов оснований зданий и инженерных сооружений, понижению их несущей способности и к риску их разрушения. При этом температурный режим грунтов в городе зависит от многих факторов (микроклиматических особенностей, состава и свойств грунтов, техногенного влияния, особенностей застройки). В 2022 г. в рамках программы создания элемента единой системы мониторинга состояния многолетней мерзлоты на территории муниципального образования города Норильска и Таймырского Долгано-Ненецкого муниципального района Заполярный филиал ПАО ГМК “Норильский никель” начал программу обустройства глубоких скважин на территории ответственности компании как в природных условиях (в рамках проведения фонового мониторинга мерзлоты), так и в городе. В статье сделана оценка динамики температурного режима мерзлых грунтов в центре города Норильска. На указанной территории собраны архивные материалы (начиная с 1959 г.), проведены инженерно-геологические изыскания для изучения геологического строения, состава и свойств грунтов, пробурена новая термометрическая скважина взамен ранее существовавшей, начаты мониторинговые измерения в скважине. Полученные данные свидетельствуют о значительном изменении геокриологических условий в городе. За последние 65 лет (1959–2024) произошло повышение температуры грунта на глубине 10 м на 4.3 °С на участке расположения глубоких скважин. Значительные колебания температур за все время наблюдений зафиксированы до глубины 90 м, а ниже по разрезу, до глубины 200 м, температура изменилась в среднем на 0.3 °С.КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВАмноголетнемерзлые грунты, криолитозона, температурный режим грунтов, изменение климата, город в Арктике, Норильск
EDN: JPHNKH
DOI: 10.15372/KZ20250101
КРИОЛИТОГЕНЕЗ
- Годецкий С.В., Богатова Д.М., Ликутова О.А., Вергун А.П., Огородов С.А., Белова Н.Г. Ледяной покров залива Шарапов Шар (Карское море) и его влияние на формирование мерзлых пород на дне
АННОТАЦИЯРассмотрены условия формирования ледяного покрова в заливе Шарапов Шар Карского моря, определена его роль в формировании мерзлых пород в контактной зоне лед–дно на подошве припая. На основе данных натурных измерений, дистанционного зондирования и расчетов проанализированы ледовые условия за последние 46 лет: сроки формирования и разрушения ледяного покрова, характерная толщина льда. Установлено, что припай в заливе может наблюдаться в среднем на протяжении 252 дней, его максимальная толщина к концу зимы составляет 139 см, в отдельные зимы может превышать 160 см. На значительной части залива подошва морского льда соприкасается с дном: в мягкие зимы эта область занимает 49 % от всей площади залива, в суровые – 60 %. Численное моделирование показало, что на глубинах более 0.9 м под припаем образуется сезонномерзлый слой толщиной до 0.8 м для суглинистых пород и 1.2 м для песчаных, полностью протаивающий в летний период. Из результатов расчетов следует, что в XX в. имели место условия, благоприятные для формирования многолетнемерзлых пород в зоне смерзания морского льда с донными породами. Образование многолетнемерзлых пород было возможно на глубинах до 90 см. В XXI в. рост температуры воздуха и увеличение безледного периода приводят к деградации многолетнемерзлых пород. В современных условиях потепления климата песчаные породы могут сохраняться в многолетнемерзлом состоянии до глубин моря 0.7 м, глинистые – до 0.3 м.КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВАмноголетнемерзлые породы, криолитозона, морской лед, припай, моделирование температурного режима пород
EDN: DXJDHS
DOI: 10.15372/KZ20250102
ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ КРИОГЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ И ОБРАЗОВАНИЯ
- Ривкин Ф.М., Булдович С.Н., Каверин Д.А. Парагенезис деградационных и аградационных процессов в мерзлых грунтах
АННОТАЦИЯРассматриваются закономерности новообразования мерзлых грунтов вблизи южной границы распространения многолетнемерзлых пород в условиях положительного климатического тренда и их деградации. Новообразование многолетнемерзлых грунтов на фоне многолетнего оттаивания пород рассматривается как парагенетический процесс. Пространственная неоднородность морозного пучения и оттаивания грунтов приводит к образованию локальных неровностей на изначально плоских гидроморфных участках, где условия становятся благоприятными для новообразования мерзлых грунтов. Даже незначительная высотная дифференциация исходной поверхности (0.05–0.2 м) может привести к радикальному изменению геокриологических условий и формированию достаточно низкотемпературных мерзлых пород. Следовательно, на фоне общего потепления климата может происходить новообразование мерзлых пород.КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВАмноголетнемерзлые породы, заглубленная кровля многолетнемерзлых пород, осадка мерзлых пород при оттаивании, аградация, многолетнее промерзание, пучение
EDN: VERPVK
DOI: 10.15372/KZ20250103
ПОВЕРХНОСТНЫЕ И ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ СУШИ
- Лебедева Л.С., Шамов B.В., Христофоров И.И., Павлова Н.А., Данилов К.П. Роль надмерзлотных субаэральных водоносных таликов в питании двух малых притоков реки Лены по данным натурных наблюдений
АННОТАЦИЯДана оценка распространения надмерзлотных субаэральных водоносных таликов и их влияния на процессы формирования стока двух малых рек – Шестаковка и Мархинка, водосборы которых близки по площади и расположены близ г. Якутска в зоне сплошного распространения многолетнемерзлых пород. В бассейне р. Шестаковка коэффициент таликовости ландшафтов, представленных сосновыми лесами, равен 23 %, а для всего водосбора составляет 9.5 %. На участках распространения сосновых лесов на водосборе р. Мархинка талики не развиты. Показана определяющая роль надмерзлотных субаэральных водоносных таликов в формировании летне-осеннего меженного стока, а также в динамике осеннего замерзания водотоков. В летнюю межень сток р. Шестаковка поддерживается за счет питания подземными водами таликов и глубокого сезонноталого слоя в сосновых лесах. В период ее осенне-зимнего замерзания образуются русловые и склоновые наледи за счет криогенного выдавливания подземных вод таликов и глубокого сезонноталого слоя, которые являются дополнительным источником питания реки в половодье. При отсутствии таликов в бассейне р. Мархинка сток обычно останавливается в конце половодья, летом река представляет собой цепочку гидравлически не связанных расширений и осенью замерзает, не имея стока.КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВАмноголетнемерзлые породы, речной сток, подземные воды, георадиолокация, межень, химический состав воды, коэффициент таликовости, Центральная Якутия
EDN: VSVIJD
DOI: 10.15372/KZ20250104
ГАЗЫ И ГАЗОВЫЕ ГИДРАТЫ В КРИОСФЕРЕ ЗЕМЛИ
- Семенов П.Б., Киль А.О., Шатрова Е.В., Белова Н.Г., Левочкина О.В., Лейбман М.О., Облогов Г.Е., Хомутов А.В., Стрелецкая И.Д. Выделение диоксида углерода из оттаявших образцов подземного льда в условиях инкубационного эксперимента
АННОТАЦИЯЦель работы – изучить количественные закономерности трансформации растворенного органического вещества в диоксиде углерода в образцах подземных льдов, отобранных из характерных обнажений Российской Арктики, в условиях экспериментальной инкубации. Продемонстрировано два пика эмиссии СО2 в ходе инкубации, где первый связан с утилизацией растворенного органического углерода подземных льдов, а второй обусловлен мобилизацией органического вещества из твердой фракции оттаявших подземных льдов. Определены высокие значения содержания биоразлагаемого растворенного органического углерода (более 65 % в одном из образцов) и значимая положительная корреляция (R2 = 0.82) между величиной кумулятивной эмиссии СО2 и количеством биоразлагаемого растворенного органического углерода в оттаявших образцах подземных льдов. Полученные данные свидетельствуют о высоком потенциале подземных льдов как источника лабильного углерода в окружающую экосистему при термоденудации.КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВАподземные льды, растворенное органическое вещество, диоксид углерода, инкубационные эксперименты, биоразлагаемый растворенный органический углерод
EDN: YEHHSZ
DOI: 10.15372/KZ20250105
ИНЖЕНЕРНАЯ КРИОЛОГИЯ
- Хрусталев Л.Н., Емельянова Л.В. Прогноз устойчивости свайного фундамента по результатам температурных наблюдений в расположенной рядом с фундаментом скважине
АННОТАЦИЯПоказаны возможности использования результатов наблюдений за температурой многолетнемерзлых грунтов для осуществления краткосрочного прогноза их температурного режима методом экстраполяции и оценки на основе этого прогноза устойчивости свайного фундамента. Наблюдение за температурой грунтов проводилось на всю глубину погружения свайного фундамента, включая один датчик температуры, расположенный под нижним концом сваи. Обработка результатов наблюдений осуществлена по предлагаемой методике с помощью трех компьютерных программ, ссылки на которые в интернете даны в настоящей статье.КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВАтемпературные наблюдения, многолетнемерзлый грунт, прогноз, устойчивость, методика обработки
EDN: YHQQWW
DOI: 10.15372/KZ20250106
ХРОНИКА
- Железняк М.Н., Шепелев В.В., Алексеева О.И. К 90-летию Климовского Игоря Владимировича
АННОТАЦИЯ19 августа 2024 г. отметил свое 90-летие Игорь Владимирович Климовский – известный российский ученый-мерзлотовед, ведущий научный сотрудник Института мерзлотоведения им. П.И. Мельникова СО РАН, кандидат географических наук, автор крупных монографических и картографических геокриологических обобщений, а также историко-научных и биографических книг об ученых-мерзлотоведах.КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВАкриолитозона, мерзлотоведение, природные процессы и явления, экспедиционные исследования, ученый-мерзлотовед
EDN: ZHLEKU
DOI: 10.15372/KZ20250107