Главная – Журналы – Поиск по журналам

Современные представления об эволюции криогенной области Западной Сибири за последние 5 млн лет сформулированы на основе палеогеокриологической интерпретации уникальных палеоклиматических записей, полученных большим количеством ученых для южных районов Западной Сибири и Сибирской платформы, а также внимательного ознакомления с публикациями об изменении климатических и геокриологических условий за последние 800 тыс. лет. Впервые установлено, что многолетнее промерзание пород и формирование криогенной толщи в Западной Сибири началось 3,1 млн лет назад. В интервале 3,1-0,0 млн лет назад выделены три криогенные эпохи: первая (3,10-3,08 млн лет назад) была наименее холодной и самой короткой; вторая (2,82-2,47 млн лет назад) характеризовалась крайне суровыми геокриологическими условиями в криохроны и суровыми условиями в термохроны, вследствие этого криогенные толщи непрерывно существовали более 350 тыс. лет; третья (1,92-0,00 млн лет назад) отличалась многократной сменой агградационных (криохроны) и деградационных (термохроны) эпох. Только за последние 800 тыс. лет выделены 21 криохрон и 20 термохронов, различающихся по продолжительности (от 2 до 60 тыс. лет) и по теплообеспеченности климата. В раннем и среднем неоплейстоцене выявлено 11 криохронов, на протяжении которых температура пород опускалась на 8-12 °С ниже современной (как и в сартанскую эпоху), и 7 термохронов, в течение которых температура воздуха была выше современной на 2-4 °С (как и в казанцевскую эпоху). Теплообеспеченность климата термохронов обусловила активную деградацию криогенных толщ и сверху и снизу. Современные геокриологические условия Западной Сибири сформировались в результате активной деградации в раннеголоценовом термохроне мощной низкотемпературной криогенной толщи сартанской эпохи и новообразования маломощной высокотемпературной криогенной толщи в позднеголоценовом криохроне.

Институт криосферы Земли Сибирского отделения РАН проводил исследования в Западной Сибири в рамках Международной программы Циркумполярного мониторинга сезонноталого слоя (CALM). В статье обобщены результаты мониторинга сезонноталого слоя, начатого в 1970-х гг. на профилях и площадках региона, к которым в 1990-е гг. были добавлены площадки CALM. Результаты, полученные на площадках CALM, а также на ранее оборудованных площадках и профилях, позволяют оценить основные тенденции динамики сезонноталого слоя в различных ландшафтах двух природно-климатических зон (тундра и тайга) под влиянием изменений климата. Установлено, что: климатические тренды не очевидны в тундре и незначительны в таежной зоне; изменения сезонноталого слоя в основном следуют за изменениями климата; имеются вариации в реакции различных ландшафтов на изменения климата; атмосферные осадки играют важную роль в межгодовой динамике сезонноталого слоя.

Влияние горного рельефа на эволюцию мерзлоты изучалось для условий Южной Якутии с помощью компьютерного моделирования в двумерной области. В модели учитывались вертикальная поясность среднегодовых температур поверхности пород, а также неоднородность их термических свойств и влажности. Предполагалось, что в изменениях климата важную роль играли колебания с периодами 100 000, 33 000, 1500 и 208 лет. Моделирование показало, что мощности многолетнемерзлых толщ (ММТ) в межгорных депрессиях имеют бóльшую устойчивость по сравнению с таковыми на междуречьях. В термохроны голоцена на вершинах гор и плато спорадически формировались и исчезали сквозные талики. В криохроны голоцена ММТ существовали как в долинах, так и на междуречьях. Современные приводораздельные талики возникли лишь к концу исторического периода. Через них в летнее время происходит инфильтрация атмосферных осадков, что пополняет ресурсы подземных вод. Последние, разгружаясь в долинах рек, поддерживают их поверхностный сток зимой. Глубокая инфильтрация через приводораздельные талики оказывает также существенное воздействие на соотношение испарения и стока подземных вод. Возможное потепление климата и деградация ММТ приведут к увеличению площади таликов на междуречьях рек Южной Якутии, входящих в бассейн р. Лена.

Рассмотрены палиноспектры сингенетических позднечетвертичных и голоценовых повторно-жильных льдов в датированных по радиоуглероду разрезах в устье р. Сеяха на Восточном Ямале. Изучены изменения палиноспектров повторно-жильных льдов в периоды 22-10; 9-6 тыс. лет назад и за последние 2-1,5 тыс. лет.

Представлены данные многолетних натурных экспериментов, позволяющие детализировать влияние снежного и напочвенного покровов на тепловой режим грунтов в различных ландшафтных условиях в Центральной Якутии. Теплоизолирующая роль снежного покрова определена с учетом динамики его накопления, характера подстилаемого растительного покрова и степени увлажнения поверхности почвы. Наибольший отепляющий эффект снежного покрова проявляется на поверхности льда озер (23-26 °С в среднем за холодный сезон) и на переувлажненных поверхностях (16-25 °С), а наименьший - на склонах, сложенных сухими песками (10-18 °С), и на участках формирования наледей (4,5-12,6 °С). Межгодовая изменчивость отепляющего влияния снежного покрова в зависимости от особенностей сезона и грунтовых условий варьирует в пределах 1,1-9,2 °С. Охлаждающее влияние напочвенных покровов в годовом цикле для водонасыщенных и плотных сфагновых мхов изменяется соответственно от 0,3 до 1,1 °С и от 2,0 до 3,0 °С, для мохово-брусничных покровов - от 0,3 до 1,0 °С. Мертвопокровно-толокнянковые покровы оказывают отепляющее влияние на почву (0,1-0,5 °С).

Представлены новые результаты исследования нефтяного загрязнения верхних горизонтов многолетнемерзлых пород (ММП) на опытной площадке в устье р. Печора (мыс Болванский), заложенной в 2000 г. Результаты опробования ММП показали, что через три года после начала полевого эксперимента нефтяное загрязнение фиксируется по всей глубине вскрытых многолетнемерзлых отложений (0,5-0,7 м). Концентрация его достигает 600-800 мг/кг, что сопоставимо с загрязнением слоя сезонного оттаивания. Полученные данные свидетельствуют, что шлировые криогенные текстуры мерзлых пород не препятствовали проникновению и накоплению углеводородных загрязнителей в ММП. На основе теоретических и экспериментальных исследований рассмотрены основные механизмы возможного проникновения нефтяного загрязнения в ММП.

Систематизированы сведения о геокриологических стационарах и других наблюдательных объектах мониторинга мерзлых пород, разработана мелкомасштабная электронная карта их расположения на территории криолитозоны России. Наибольшее количество стационаров приурочено к Европейскому Северо-Востоку, северу Западной Сибири и Центральной Якутии. Основную часть выполненных стационарных работ составляют наблюдения за глубиной сезонного протаивания и температурой мерзлых грунтов. Выполненную инвентаризацию можно рассматривать как один из подготовительных этапов к проведению IV Международного полярного года (2007-2008 гг.).

Пластовый лед был идентифицирован как индивидуальный генетический тип подземного льда только в середине 1970-х гг., несмотря на широкий размах полевых работ и высокий уровень теоретических разработок, выполненных к тому времени. Но исследователям потребовалось еще 10 лет, чтобы получить следующие доказательства погребенного глетчерного происхождения пластового леда: он имеет несогласный контакт с вмещающими отложениями; в пластовом льду наблюдаются характерные гляциодеформации и включения разнообразного моренного материала, в том числе валунов с поперечником более 1 м; при огромных размерах тела пластового льда не имеют адекватного выражения в рельефе; по химическому и изотопному составу пластовый лед сопоставим с глетчерным и резко отличается от других типов подземного льда. Генетическая идентификация пластовых льдов вносит существенные коррективы в ряд фундаментальных положений криолитогенеза. В данной работе реконструируются условия дегляциации и консервации глетчерного льда в мерзлой толще на основе анализа мерзлотно-гляциальной обстановки на южной периферии ареала современного оледенения Арктики.

Разработана методика определения арсенат-, арсенит-, монометиларсонат- и диметиларсинит-ионов в воде методом капиллярного электрофореза со спектрофотометрическим детектированием производных определяемых форм мышьяка. В качестве реагента для дериватизации выбран изополимолибдат. Изучена стехиометрия и определены коэффициенты экстинкции детектируемых гетерополикомплексов. Выбраны оптимальные условия их образования и электрофоретического разделения. При концентрировании методом электростекинга разработанная методика обеспечивает пределы обнаружения на уровне 0.01 мкг/мл.

Показана принципиальная возможность получения витамина K₃ (2-метил-1,4-нафтохинона) по реакции диенового синтеза из таких доступных субстратов, как 2-метилфенол (о-крезол) и 2-метиланилин (о-толуидин). Бифункциональными катализаторами этих процессов являются растворы Mo-V-фосфорных гетерополикислот, позволяющие проводить реакции окисления и диенового синтеза в одну технологическую стадию.