Динамика термосуффозионных процессов в криолитозоне : на примере Центральной Якутии

• Автор: Гагарин, Леонид Александрович
• Шифр специальности: 25.00.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Якутск
• Количество страниц: 141 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Глава 1. История изучения вопроса
Глава 2. Природные условия формирования термосуффозионных явлений
Глава 3. Методика исследований
Глава 4. Условия формирования термосуффозионных процессов на участках разгрузки надмерзлотно-межмерзлотных вод
4.1 Мерзлотный фактор развития термосуффозионных процессов
4.2 Оценка гидродинамических условий развития термосуффозионных процессов
4.3 Гранулометрический состав горных пород как фактор развития термосуффозионных процессов
Глава 5. Особенности многолетней динамики термосуффозионных процессов
Заключение
Список использованной литературы
Приложения

Введение
Термосуффозия играет важную роль в развитии природных и антропогенных мерзлотных ландшафтов. В отдельных районах криолитозоны интенсивное развитие этого процесса представляет потенциальную опасность для устойчивости автомобильных и
железнодорожных магистралей, отмечаются случаи образования термосуффозионных явлений на территориях некоторых городов и поселков.
В области развития многолетней мерзлоты, большую роль, помимо механического, играет тепловое взаимодействие подземных вод и
многолетнемерзлых пород, поэтому правомерно пользоваться термином термосуффозия. Под термосуффозией автор, вслед за В.В. Шепелевым -понимает оттаивание дисперсных многолетнемерзлых горных пород под воздействием тепла фильтрующихся подземных вод, и последующее их гидромеханическое разрушение и вынос.
Темросуффозионные процессы изучены пока недостаточно. Некоторыми исследователями были предприняты попытки оценки факторов и условий формирования термосуффозии, а также изучения динамики процесса. Однако, основная доля этих исследований приходится на начало второй половины XX века. В зарубежной литературе Т. С2ибек, .1. Остек, (1970), С. ЕтЫект, I. ТЬотеэ, (1979) под термосуффозией понимают вымывание мелких частиц грунта водами, образованными в результате таяния подземного льда. В.Л. Познанин (2012) в своей работе относится скептически к существованию термосуффозии, объясняя это тем, что мерзлые породы практически не обладают фильтрационными свойствами.
Материалы, положенные в основу данной диссертации, получены автором в рамках работ Института мерзлотоведения им. П. И. Мельникова СО РАН в 2007 - 2012 гг. по программам фундаментальных исследований СО РАН: 7.10.2 «Состояние, строение и изменения криосферы: криогенез и его воздействие на природные и техногенные геосистемы» (проект 7

«Исследование состояния и тенденций развития криогенных ландшафтов при изменениях климата, гидрогеологических условий и антропогенных воздействиях») и VII.63.2 «Природные и техногенные системы в криосфере Земли и их взаимодействие» (проект УП.63.2.5 «Ландшафтные и гидрогеологические закономерности формирования геокриологических опасностей на Северо-Востоке России»), а также по программе Госзаказа РС(Я) (проект 1.2.19 «Изучение гидрогеотермических условий области питания подземных вод межмерзлотного комплекса бестяхской террасы»), экспедиционным грантам СО РАН (проект «Изучение роли мерзлотных факторов в развитии различных гидрогеологических процессов в Центральной Якутии») и по Российско-Японскому договору о сотрудничестве по теме «Влияние изменений климата на питание, режим и расходы над- и межерзлотных вод в Центральной Якутии».
Цель работы
Основной целью проведенных исследований является изучение механизма и динамики термосуффозионных процессов в условиях современных изменений климата.
Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:
• систематизировать имеющуюся информацию о суффозионных и термосуффозионных процессах;
• изучить особенности разгрузки подземных вод на бестяхской террасе р. Лены;
• установить факторы и закономерности развития термосуффозионных процессов в условиях современных изменений климата в Центральной Якутии;
• изучить динамику термосуффозионных процессов в годовом и многолетнем циклах;

Гидрогеология СССР, 1970; Анисимова, 1971). На низких надпойменных террасах р. Лены мощность мерзлой толщи составляет 150-300 м. Средние годовые температуры мерзлых пород колеблются от -0,5 до -3,0°С (Соловьев, 1959; Анисимова, 1971; Иванов, 1984; Скрябин и др., 1998).
Мощность многолетнемерзлых пород на бестяхской террасе р. Лены достигает 200 м (Иванов, 1984). Температура их колеблется в пределах -0,2°С - -0,5°С. На пониженных заболоченных участках речных долин мелких водотоков температура отложений опускается до -5 - -6°С (Скрябин и др., 1998). Глубина слоя сезонного оттаивания колеблется в значительных пределах: от 0,5-0,6 до 3,0-4,0 м (Соловьев, 1959; Иванов 1984).
В пределах изучаемой территории, в четвертичных отложениях и в верхней части подстилающих их коренных пород, существуют надмерзлотные (радиационно-тепловые, гидрогенные сквозные и несквозные) и межмерзлотные талики, подошва которых залегает на глубине до 50 и более метров. Как правило, через указанные типы таликов осуществляется питание и движение подземных вод надмерзлотно-межмерзлотного комплекса, широко развитого на бестяхской террасе р. Лены.
В днищах долин наиболее крупных притоков р. Лены (Тамма, Менда, Лютенга, Суола) единый подрусловой поток отсутствует, а существование локальных несквозных таликовых зон возможно лишь под непромерзающими плесами, а также вблизи участков разгрузки межмерзлотных вод.
Подозерные талики имеют широкое распространение в пределах исследованной территории. Сквозные талики установлены бурением и геотермическими данными под крупными озерами Хатылыма (скв. 1-Д на рис. 14), Хаха, и др (Анисимова, 1971,1981).
Бестяхская терраса р. Лены имеет специфические геотермические
условия, отличные от окружающей территории, поэтому следует