Инженерно-геологические особенности циклитчески построенных едомных толщ евразийской АрктикиНИР

Engineering geological features of cyclically yedoma strata of the Eurasian Arctic

Источник финансирования НИР

госбюджет, раздел 0110 (для тем по госзаданию)

Этапы НИР

# Сроки Название
1 1 января 2016 г.-31 января 2016 г. Льдистость за счет льда-цемента, шлирового льда и за счет макрольдов позднеплейстоценовых полигонально-жильных структур Западной Сибири и Чукотки
Результаты этапа: Сингенетические повторно-жильные льды в районах распространения многолетнемерзлых пород являются одним из наиболее важных показателей глобального изменения климата и в свою очередь одним из наиболее уязвимых элементов верхней части литосферы, так как их головы обычно расположены непосредственно под слоем сезонного протаивания. Изучено строение и льдистость за счет повторно-жильных льдов, залегающих в толще позднеплейстоценовой третьей лагунно-морской террасы близ устья реки Сеяха (Зеленая), изученных в обнажении на берегу Обской губы, полуостров Ямал, север Западной Сибири Позднеплейстоценовый возраст третьей лагуны морской террасы на севере полуострова Ямал определен нами по ряду радиоуглеродных датировок едомных толщ в диапазоне 30-11 тыс. лет назад. Преобладающими ландшафтами в районе исследования являются лагунно- морские террасы, с тундровой кустарничковой растительностью. Растительность включает в себя различные виды лишайников, мхов, тундровых трав, а в некоторых местах встречается ива. Также распространены осоково-гипновые полигональные болота на торфянистых и глеевых почвах. В июне 2016 г. нами исследовано обнажение третьей террасы (едомы) высотой около 20 м над урезом Обской губы. В верхней 7-метровой части обнажения вскрывается толща серовато-желтых мелких пылеватых слоистых песков, с редкой примесью органического материала. В песках залегают узкие ледяные жилы шириной не более 1-1,5 м, сложенные льдом вертикально-слоистым с включениями вертикальных жилок мелкого песка толщиной 2-3 мм. На контакте с жилой слои вмещающего песка изогнуты вверх. При близком рассмотрении образца жильного льда видно, что он вертикально-слоистый, толщина элементарных жилок льда около 4-6 мм, содержит много воздушных пузырьков, вертикальные слои песка и отдельные включения песка. Детально исследована наиболее полно вскрытая ледяная жила, к правому краю которой примыкает фрагмент пересекающей ее другой жилы. Верхний фрагмент жилы вскрыт в интервале высот от +11 до +16,5 м над урезом Обской губы. Из него был произведен отбор образцов льда как по вертикали, так и по горизонтали. Нижний фрагмент жилы вскрыт в интервале высот +5,5 - +6,5 м. Он залегает в сильно-льдистой серой супеси. Слева к боковому контакту жилы подходят слабо деформированные ледяные шлиры мощностью до 1 см, изгибающиеся вверх на контакте с жилой. Лед жилы нижнего фрагмента сахаристой структуры, рыхловатый, с большим количеством пузырьков воздуха, за исключением одного образца, серого цвета, без пузырьков. Из нижнего фрагмента отобраны образцы льда по горизонтали. В районе жилы на пляже также отобран детрит из скоплений привнесенных в результате размыва берега отложений, для исследования возможности и масштабов переотложения древнего органического материала. Выполнен расчет макрольдистости верхней 10-метровой части разреза, где ширина жил варьирует от 1 до 1,5 м, и средней 10-метровой части разреза где ширина жил варьирует от 2 до 3 м. Макрольдистость верхней 10-метровой части разреза составляет 20-35\%. Макрольдистость средней 10-метровой части разреза составляет 30-44\%. Льдистость за счет льда-цемента и шлирового льда составляет около 37-42\%. Суммарная льдистость верхней 10-метровой части разреза составляет 50-79\%, а средней 10-метровой части разреза - 42-86\%. В нескольких километрах от с. Ваеги ниже по течению Майна располагается Усть-Алганский едомный массив, а еще ниже Ледовый обрыв. Изученные разрезы находятся на границе южных кустарниковых гипоарктических тундр и бореальных лиственничных редколесий. Теплое и довольно продолжительное лето создает благоприятные условия для роста деревьев. Широко распространены заросли кедрового стланика с высокими, до 4-5 м стволами. На склонах могут также встречаться ивняки, ольховники, ерники из Betula middendorffii и степоиды. Близ с. Марково широко распространены лесные массивы из ольхи, тальника, тополя, лиственницы и березы. Разрез Ледовый обрыв расположен на левом берегу р. Майн в 13 км ниже устья р. Алган. Ранее здесь были описаны обрывы высотой более 40 м, А.А.Свиточем и В.С.Хоревым выделено 6 циклов осадков. По данным Е.Ю.Дорт-Гольца высота обнажения Ледовый Обрыв в 1969 и 1976 гг. составляла 25 м, им выделены три пачки отложений, которые соотнесены с этапами формирования едомного комплекса. Едомный массив Ледового Обрыва тщательно изучался А.Н. Котовым в начале 80-х годов, XX в, , высота обнажения по его наблюдениям до 30 м. А.Н. Котов определил, что в основании изученного разреза лежит русловой и пойменный аллювий, перекрытый сверху озерными отложениями небольшой мощности (2–5 м), с псевдоморфозами по ПЖЛ и маркирующим горизонтом торфяника мощностью 20–50 см. Радиоуглеродный анализ корешков трав, с глубины 2,5 м от поверхности, показал возраст 19500 ± 500 (МАГ-815) лет. Едомная толща содержит мощные сингенетические ледяные жилы. Ширина ледяных жил не превышает во фронтальном разрезе 3,5 – 4 м. Жильный комплекс характеризуется ярусным строением. На участках, переработанных аласами, можно наблюдать достаточно редкое криолитологическое явление – сохранившиеся под аласными отложениями фрагменты едомы с погребёнными ледяными жилами. В разрезе Ледового обрыва на Майне выполнен расчет макрольдистости верхней 10-метровой части разреза, где ширина жил варьирует от 2 до 2,5 м, и средней 10-метровой части разреза где ширина жил составляет 3,5 м. Макрольдистость верхней 10-метровой части разреза составляет 22-37\%. Макрольдистость средней 10-метровой части разреза составляет 28-42\%. Льдистость за счет льда-цемента и шлирового льда составляет около 25-35\%. Суммарная льдистость верхней 10-метровой части разреза составляет 44-79\%, а средней 10-метровой части разреза - 43-55\%. Выполнена криолитологическая и ииженерно-геологическая оценка своиств едомных толщ с мощными повторно-жильными льдами, прождемонстрировавшая высокую, меняющуюся по разрезу льдистость отложений. Неравномерность льдистости следует учитывать при прогнозе изменения свойств многолетнемерзлых грунтов при оттаивании на разную глубину.
2 1 января 2017 г.-31 декабря 2017 г. Анализ строения и льдистости едомных толщ Северной Якутии
Результаты этапа: Введено новое понятие циклокриостратиграфия. Выполнены циклокриостратиграфические исследования особенности строения и развития сингенетических повторно-жильных льдов в циклически построенных едомных толщах евразийской Арктики: Западной Сибири, севера и центральных районов Якутии, Магаданской области, Чукотки, арктических островов, проанализированы данные о строении едомных толщ Новосибирских островов, Аляски и севера Канады. В разрезах низовий Колымы выполнен расчет льдистости за счет текстурных льдов и макрольдистости верхней 10-метровой части разреза. Выполнена криолитологическая и ииженерно-геологическая оценка свойств едомных толщ Нижнеколымской низменности.
3 1 января 2018 г.-31 декабря 2018 г. Анализ строения и льдистости едомных толщ Центральной Якутии
Результаты этапа: 1. Исследована криостратиграфия и льдистость едомного циклитного разреза Плахинский Яр в низовьях Колымы. Рассмотрены особенности строения и состава поздненеоплейстоценовых и голоценовых повторно-жильных льдов в обнажении Каретовской едомы расположенном у зимовья Плахино на берегу Стадухинской протоки р. Колымы. Исследован изотопный состав ледяных жил, их радиоуглеродный возраст, гидрохимические и палинологические особенности. Выполнены детальные количественные оценки изменений палеогеокриологических и палеоклиматических условий региона в позднем неоплейстоцене 30-12 тыс. лет назад. Подтвержден вывод о существенно более суровых зимах, господствовавших здесь в конце поздненеоплейстоценового криохрона. 2. Исследована криостратиграфия и льдистость едомного циклитного разреза Кулар в низовьях Колымы.Рассмотрены особенности строения и состава поздненеоплейстоценовых повторно-жильных льдов в обнажении Куларской впадины, располагающейся на границе Куларского хребта и западной части Яно-Индигирской низменности. Исследован изотопный состав ледяных жил, их радиоуглеродный возраст и гидрохимические особенности. Выполнены детальные количественные оценки изменений палеогеокриологических и палеоклиматических условий региона в позднем неоплейстоцене 40-20 тыс. лет назад. Подтвержден вывод о существенно более суровых зимах, господствовавших в этот период в западной части Яно-Индигирской низменности в конце поздненеоплейстоценового криохрона. Материалы подготовлены для передачи в журнал Криосфера Земли. 3. Исследована криостратиграфия и льдистость едомного разреза Мамонтова Гора в центральной Якутии. Ледовый комплекс Мамонтовой Горы был повторно исследован в 2016 г., а в 2018 г. завершена аналитическая обработка результатов. На левом берегу р.Алдан в обнажении 55-метровой террасы вскрыты: в верхней 5-м части разреза – суглинки, темно-серые и черные, с толстошлировой криотекстурой, с включениями органики, содержащие узкие повторно-жильные льды, высотой до 3 м; ниже залегает 10-метровая толща позднеплейстоценовых серых и темно-серых суглинков с массивной криотекстурой, с включениями растительных остатков, содержащих повторно-жильные льды шириной до 3-4 м, высотой до 8 м. Суглинки подстилаются песками и галечниками, содержащими псевдоморфозы. Материалы переданы для публикации в ДАН. 4. Опубликованы 2 статьи в рецензируемых журналах. 1). Васильчук Ю.К., Васильчук А.К. Зимние палеотемпературы воздуха в низовьях Колымы 30-12 тыс. лет назад по результатам изучения изотопного состава едомы Плахинского Яра // Криосфера Земли. 2018. Том XX. №5. С. 3–19. 2). Васильчук Ю.К., Буданцева Н.А., Бартова А.В., Зимов С.А. Вариации стабильных изотопов кислорода в повторно-жильных льдах циклитной едомы Станчиковского Яра на реке Малый Анюй // Арктика и Антарктика. 2018. № 3. С.37-56.
4 1 января 2019 г.-31 декабря 2019 г. Анализ строения и льдистости едомных толщ Чукотки
Результаты этапа:
5 1 января 2020 г.-31 декабря 2020 г. Инженерно-геологические особенности циклитчески построенных едомных толщ евразийской Арктики
Результаты этапа:

Прикрепленные к НИР результаты

Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".