ИТОГИ ПЕРВОГО ДЕСЯТИЛЕТИЯ(1961-1971)

ИНСТИТУТ МЕРЗЛОТОВЕДЕНИЯ
Институт мерзлотоведения СО АН СССР

Начало 60-х годов отмечено в истории отечественного мерзлотоведения важными событиями. Одно из них - появление в Сибири нового академического учреждения, ориентированного на решение фундаментальных проблем геокриологии -Института мерзлотоведения СО АН СССР; он был сформирован на базе Северо-Восточного отделения Института мерзлотоведения им. В.А.Обручева, который в течение 1961-1962 годов решением "компетентных" директивных органов был реорганизован и выделен из системы АН СССР. Основные его отделы, находящиеся в г.Москве, перешли в Производственный и научно-исследовательский институт по инженерным изысканиям в строительстве (ПНИИИС), Научно-исследовательский институт оснований и подземных сооружений (НИИОСП) Госстроя СССР и ВСЕГИНГЕО.

История создания крупнейшего научного центра геокриологических исследований на Северо-Востоке России заслуживает особого внимания. Инициатива принадлежит безусловно П.И.Мельникову, которого активно поддержал областной комитет КПСС, обратившийся в середине 1960 года с соответствующим ходатайством в Сибирское отделение и Президиум АН СССР. Принципиальное решение о создании нового института было принято Постановлением Президиума АН СССР от 16 сентября 1960 года за N 899. Совет Министров РСФСР своим письмом от 2 ноября 1960 года за N 2.5897-350 рекомендовал Президиуму Академии наук СССР создать в структуре Сибирского отделения АН СССР Институт мерзлотоведения. 9 декабря этого же года Президиум АН СССР своим постановлением (N 1043) за подписью Президента АН СССР, академика А.Н.Несмеянова принял решение о создании института и утвердил его структуру. Сухие канцелярские строки Постановления гласили: "В целях развития региональных исследований вечномерзлых горных пород Сибири, необходимых для обеспечения нужд народного хозяйства...". Структура Института предусматривала четыре отдела, каждый из которых соответствовал основным традиционным направлениям успешно развиваемым в современной науке о мерзлоте. Эти отделы были обозначены так: 1) природа прочности и реологии мерзлых грунтов; 2) тепло- и массообмен; 3) инженерное мерзлотоведение; 4) региональная и историческая геокриология. В каждом отделе предполагалось создать от 2 до 5 лабораторий (всего 14) и бюро. На протяжении последующих 35 лет базовые лаборатории сохранялись. Некоторые из них несколько трансформировались и изменили свои названия. Однако, отдельные лаборатории, предусмотренные решением Президиума АН СССР, вообще так и не были созданы. Например, не суждено было сформироваться лабораториям моделирования тепловых процессов, тепловых свойств горных пород, геокриологической съемки и другим. Происходили и просто структурные изменения. Так, в 1964 году из лаборатории общей геокриологии и гидрогеологии была выделена гидрогеологическая группа, которая составила ядро новой лаборатории подземных вод мерзлой зоны под руководством О.Н.Толстихина. В 1970 году приказом директора из ее состава выделилась группа из 7 химиков-аналитиков, на базе которой создается лаборатория геохимии; в ее состав позднее вошла и группа по определению абсолютного возраста радиоуглеродным методом. Первым заведующим лаборатории был назначен А.И.Косолапов. В 1964 году Алданская НИМС была закрыта, а ее штатные единицы переданы во вновь созданную в 1965 году Вилюйскую НИМС (пос.Чернышевский). Ученый совет института начал функционировать с марта 1961 года.

Новому детищу Сибирского отделения в первые годы его существования уделялось достаточно серьезное внимание и поддержка. Перспективы его развития нашли отражение в Постановлении ЦК КПСС и Совета Министров СССР от 3 апреля 1961 года за N 289 и Решении Бюро Президиума СО АН СССР N 215 от 5 мая 1961 года. В этих директивных документах были намечены основные мероприятия по "организационному укреплению Института".

В 1963 году институт получил долгожданное трехэтажное здание лабораторного корпуса с уютными кабинетами, оснащенными новейшими приборами и аппаратурой, а в 1967 году были начаты первые эксперименты в двух галереях новой подземной лаборатории, расположенных соответственно на глубинах 5 и 12 м, а также в камере с отметкой -15 м.

Сотрудники новообразованного Института мерзлотоведения СО АН СССР (1962 г.)Сидят слева направо: вторая Р.Я..Демченко (Келле-Пелле), третья М.А.Зарайская, пятая Р. .Кирилина, шестая М.К.Гаврилова, седьмая Н.П.Анисимова, восьмая Л.К.Торопчинова, девятая А.В.Смеян (Приходько), десятая А.И.Якушева.
Стоят 1 ряд слева направо: Г.П.Жукова, В.Р.Алексеев, Г.И.Нектегаев, Р.М.Каменский, Н.А.Граве, П.И.Мельников, Г.О.Лукин, Н.С.Иванов, Н.Ф.Григорьев, Н.Г.Данилова, М.М.Григорьева, И.В.Протасьева.
Стоят 2 ряд слева направо: Г.П.Яныгин, Ю.А.Тышев, Т.П.Кузнецова, В.Т.Балобаев, М.С.Масагутов, А.А.Мандаров, Б.М.Кореннов, Н.И.Белолюбский, Н.Д.Белокрылов, М.С.Федоров, Е.Г.Григорьева (Катасонова), Ф.Э.Арэ, П.А.Соловьев, Н.А.Козлов, В.В.Калашников, И.П.Константинов, А. . Зильбер-борд. За колонной стоит С.М.Карташов.
Сотрудники новообразованного Института мерзлотоведения СО АН СССР (1962 г.).
Сидят слева направо: вторая Р.Я..Демченко (Келле-Пелле), третья М.А.Зарайская, пятая Р. .Кирилина, шестая М.К.Гаврилова, седьмая Н.П.Анисимова, восьмая Л.К.Торопчинова, девятая А.В.Смеян (Приходько), десятая А.И.Якушева.
Стоят 1 ряд слева направо: Г.П.Жукова, В.Р.Алексеев, Г.И.Нектегаев, Р.М.Каменский, Н.А.Граве, П.И.Мельников, Г.О.Лукин, Н.С.Иванов, Н.Ф.Григорьев, Н.Г.Данилова, М.М.Григорьева, И.В.Протасьева.
Стоят 2 ряд слева направо: Г.П.Яныгин, Ю.А.Тышев, Т.П.Кузнецова, В.Т.Балобаев, М.С.Масагутов, А.А.Мандаров, Б.М.Кореннов, Н.И.Белолюбский, Н.Д.Белокрылов, М.С.Федоров, Е.Г.Григорьева (Катасонова), Ф.Э.Арэ, П.А.Соловьев, Н.А.Козлов, В.В.Калашников, И.П.Константинов, А. . Зильберборд. За колонной стоит С.М.Карташов.

На момент создания института в его коллективе трудилось около 160 человек; четвертая часть из них (42) представляла научных сотрудников, в том числе 2 доктора и 7 кандидатов наук, которые вели свои исследования как в Якутске, так и на трех научно-исследовательских станциях (Алданской, Игарской и Анадырской, которая в 1961 году вошла в состав нового Северо-Восточного комплексного НИИ ДВНЦ АН СССР).

Таким образом, можно сказать, что с этого времени центр фундаментальных исследований по основным направлениям геокриологии сместился в Якутию, а вновь созданный институт стал координатором большинства научных программ и тем Госкомитета по науке и технике СМ СССР в области мерзлотоведения.

К концу 1970 года штат института вырос до 325 человек, т.е. в два раза. В 1963 году, в связи с включением в планы НИР важных фундаментальных тем по Правительственным заданиям число научных сотрудников возросло по сравнению с 1961 годом в 1.7 раза. Этот показатель практически не изменился и к концу десятилетия. Число научно-технического персонала претерпело значительные колебания: минимум (19) их было в 1963 году. Тенденция роста научно-вспомогательного персонала наметилась только в 1967 году. В 1970 году эту категорию сотрудников представляли уже 141 человек. К новому качественному рубежу подошла молодежь, вступившая на путь науки во второй половине 50-х годов. Период 60-х был этапным и плодотворным в плане защит диссертационных работ - 14 сотрудников защитили диссертации на соискание ученых степеней кандидатов географических, геолого-минералогических и технических наук. В институте появилась плеяда своих докторов наук: К.Ф.Войтковский (1961), П.И.Мельников (1963), Н.С.Иванов (1967), В.С.Якупов (1969), О.Н.Толстихин (1970). Кандидатский и докторский корпус пополнился сотрудниками, приехавшими в Якутию из других регионов страны (1962 - С.Н.Карташев и И.И.Тучков, 1965 - С.П.Качурин и В.М.Барыгин, 1967 - А.И.Косолапов, 1970 - В.П.Мельников и Е.А.Нечаев). Максимальное число докторов и кандидатов наук за этот период приходится на 1968 год - соответственно 4 и 24. Количество научного персонала возросло с 42 до 80 человек. Молодежь с высшим образованием сформировала ядро вспомогательного персонала: на одного ведущего научного сотрудника к концу 60-х годов приходилось 5-6 человек научно-технического состава; это одно из самых высоких соотношений в Сибирском отделении АН СССР за всю его историю.

Десятилетие 60-х годов в плане региональных исследований ознаменовалось, прежде всего, широким проведением комплексных экспедиционных работ, организацией стационаров, в том числе и с круглогодичным циклом наблюдений, не только в нашей республике, но и далеко за ее пределами. Эти годы были периодом работ таких крупнейших экспедиций как Удоканская (1961-1965 гг., начальник И.А.Некра-сов), Северная (1962-1965 гг., начальник Н.Ф.Григорьев), Усть-Вилюйская (1960- 1963 гг., начальник А.И.Ефимов), Центрально-Якутская (1964-1965 гг., начальник В.М.Барыгин). Ведущие научные сотрудники института работали в составе Советско-Монгольской экспедиции (1967-1971), а также активно и плодотворно сотрудничали с геологами Центральной геолого-съемочной экспедиции ЯТГУ проводившей в 1965-1977 гг. детальные мерзлотно-гидрогеологические исследования на Лено-Вилюйском и Лено-Амгинском междуречьях. Комплексные и тематические стационары были оборудованы в горных районах Верхоянья, в бассейне р.Момы (изучение режима гигантских наледей и источников подземных вод -1966-1968), в Северном Забайкалье (теплобалансовые, геотермические и наледные наблюдения -1961-1963). Продолжались гидрогеологические исследования на источниках Центральной Якутии (1959-1964), на термокарстовых озерах высоких террас р.Лены с целью изучения подземных вод таликов под ними (1959-1963), их теплового баланса и выяснения физики криогенных процессов (Сырдах - 1967-1969; Маган - 1971-1973). Многолетние (1958-1961) теплобалансовые и теплофизические исследования были проведены и в долине р.Вилюй, в районах перспективного промышленного и гидротехнического строительства. На ряде стационаров особое внимание уделялось инженерной тематике и вопросам геокриологического прогноза. Так, например, в течение 1966-1968 годов напряженно работал комплексный стационар на строящемся магистральном газопроводе Таас-Тумус - Якутск. На его площадках впервые были организованы круглогодичные ежесуточные наблюдения за динамикой температурного поля грунтов на естественном и искусственно нарушенных участках, а также на контакте с уже уложенной трубой и в непосредственной близости от нее. Помимо этого проводилось изучение влияния криогенных процессов и явлений (пучение, морозобойное растрескивание) на состояние заглубленного в грунт трубопровода.

В 1962 году было завершено обобщение материалов трехлетних (1957-1959) исследований по программе Международного геофизического года, проведенных в хр.Сунтар-Хаята под научным руководством Н.А.Граве. Наиболее интересные результаты исследований нашли отражение в монографии коллектива авторов "Промерзание земной поверхности и оледенение хребта Сунтар-Хаята ( Восточная Якутия)" (1964). Итоги работ в арктической Якутии составили основу монографии Н.Ф.Григорьева "Многолетнемерзлые породы приморской зоны Якутии" (1966), а коллектив сотрудников Удоканской экспедиции (И.А.Некрасов, С.И.Заболотник, И.В.Климовский, Ю.Г.Шасткевич) подготовили и опубликовали монографию "Многолетнемерзлые горные породы Станового нагорья и Витимского плоскогорья" (1967). Безусловно, в ограниченные объемы монографических сводок регионального плана вошли не все материалы исследований. Многие из них "осели" в фондах института и недоступны широкому кругу специалистов.

Новейшая информация была получена на севере Якутии в ее прибрежных районах. Н.Ф.Григорьевым, в частности, на материковой части от устья р.Лены до устья р.Индигирки, на островах моря Лаптевых и его шельфе зафиксировано наличие ММП на расстоянии до 20 км от берега. Впервые в отложениях на удалении до 100 км от береговой линии были обнаружены повторно-жильные льды на шельфе. Подобные льды были найдены Н.Ф.Григорьевым и на шельфе Карского моря. Ф.Э.Арэ (1963), исследуя такие льды в ледовом комплексе приморских арктических равнин и на островах, оценил их роль в термоабразии и дал количественные характеристики теплофизических свойств льдов, влияющих на динамику отступания берегов.

Все экспедиционные работы завершались составлением солидных научных отчетов, иногда с серией разномасштабных карт - общегеокриологических и специальных. Так, например, И.В.Некрасовым, И.В.Климовским, Ю.Г.Шасткевичем и С.И.Заболотником составлена геокриологическая карта в масштабе 1:300 000 на зону освоения Удоканского месторождения в Северном Забайкалье площадью 2 000 кв.км и в масштабе 1:100 000 - карта объектов горно-рудного комплекса (фонды ИМЗ СО РАН). Анализ фактических материалов этих работ позволил сделать вывод, что криолитозона (ее основные параметры) соответствует современным условиям теплообмена в системе литосфера - почва - атмосфера и не является реликтом ледниковых эпох.

Криолитологическая съемка, проведенная Г.Ф.Грависом и И.В.Климовским (1964) в отрогах хр.Удокан, в долинах и межгорных впадинах, позволила уточнить понятие "мерзлотно-литологические комплексы" применительно к горным областям и разработать методические приемы составления карт среднего и мелкого масштабов. В дополнении к этому И.В.Климовским (1967) была предложена схема высотной поясности развития мерзлотно-геологических процессов и явлений для этого региона.

Многолетние комплексные исследования в Северном Забайкалье, костяк экспедиции которой составляла молодежь - выпускники центральных ВУЗов конца 50-х - начала 60-х годов, завершились написанием нескольких многотомных научных отчетов и послужили основой для двух кандидатских диссертаций (И.В.Климовский и Г.Ф.Гравис 1968).

Значительный вклад в развитие представлений о региональных особенностях развития криолитозоны Сибири внесли мерзлотоведы-гидрогеологи. Именно в эти годы начали развиваться совершенно новые направления, выполнялись поисковые исследования, разрабатывались методики изучения режима наледей и источников.

В тесном научном содружестве с гидрогеологами из Центральной геолого-съемочной экспедиции ЯТГУ сотрудники лаборатории подземных вод института под руководством О.Н.Толстихина выполнили за эти годы большой объем работ. Была, в частности, написана и издана в 1967 году книга "Подземные воды Якутии как источник водоснабжения. О.Н.Толстихин, В.М.Пигузова, Н.Н.Индолева и другие сотрудники лаборатории приняли активное участие в работах по составлению первой Гидрогеологической карты Якутии масштаба 1:2 500 000, изданной в 1970 году, и в написании ХХ и ХХVI томов монографии "Гидрогеология СССР"

В 1964 году был сдан в эксплуатацию первый опытный водозабор в поселке Маган, базирующийся на использовании подземных вод подаласного талика, и начаты многолетние мерзлотно-гидрогеологические наблюдения за эксплуатацией этого водозабора, которые проводил А.М.Федоров.

Были обобщены результаты многолетних уникальных гидрогеологических наблюдений на источниках Улахан-Тарын и Булуус в Центральной Якутии (Пигу-зова В.М., Шепелев В.В.). О.Н.Толстихиным совместно с начальником гидрогеологической партии Центральной геолого-съемочной экспедиции Е.М.Дмитриевым подготовлены и в 1971 году изданы практические рекомендации по использованию подземных вод Якутии для целей водоснабжения.

Активно, с большим энтузиазмом проводила комплексные мерзлотно-гидрогеологические исследования в Центральной Якутии Н.П.Анисимова, внимание которой было сосредоточено на изучении подземных вод над- и межмерзлотных таликов: их режима, гидрохимии и взаимодействия с многолетнемерзлыми породами (1958-1963). Анализируя материалы натурных исследований, ею было установлено, что состав подземных вод в таликах под высыхающими аласами находится в прямой зависимости от степени их промерзания, состава слагающих пород и условий стока. Кроме того, ею детально изучались процессы миграции химических элементов в мерзлых и промерзающих рыхлых породах под действием градиентов минерализации и температуры; были изучены гидрогеохимические особенности сквозных и замкнутых таликов. Позднее (1971) результаты этих исследований нашли отражение в монографии Н.П.Анисимовой "Формирование химического состава подземных вод таликов". В 1961 году по программе комплексной Усть-Вилюйской экспедиции была выполнена детальная гидрохимическая съемка в русле р.Лены с целью выявления мест разгрузки подмерзлотных вод. На основании полученных результатов А.И.Ефимовым сделан вывод о поэтажной разгрузке подмерзлотных вод. В 1960-1963 годах Н.П.Анисимова провела тщательные исследования химического состава повторно-жильных льдов и вмещающих пород, установила генетические признаки их сингенетического формирования.

Результаты изучения мерзлотно-гидрогеологических условий Южной Якутии (Алданский район) были изложены в обобщающем отчете И.Г.Артеменко (1963) и монографии С.М.Фотиева "Подземные воды и мерзлые породы Южно-Якутского угленосного бассейна"(1965).

Комплексные мерзлотно-гидрогеологические исследования были проведены в 1966-1969 годах Индигирским (начальник В.М.Пигузова) и Момским (начальник В.В.Шепелев) отрядами лаборатории подземных вод института на Северо-Востоке Якутии. В результате этих работ были охарактеризованы общие мерзлотно-гидрогеологические условия формирования гигантских тарынов, выяснен генезис наледеобразующих источников подземных вод, динамика роста и стаивания наледей, особенности их влияния на температурный режим подстилающих грунтов.

Важным результатом исследований по гидрогеологической тематике явилась и новая классификация таликов речных долин, предложенная И.А.Некрасовым (1967), которая была составлена по работам на Чукотке (бассейн р.Анадырь).

Материалы разномасштабных мерзлотных съемок, проводимых в ряде районов Якутии с привлечением большого по объему количества фактических данных, создали хорошую основу для разработки новых методических подходов к картированию параметров криолитозоны.

Детальные комплексные геокриологические исследования, проведенные В.А.Усовым и В.Р.Алексеевым (1962) в Южной Якутии, позволили последнему разработать методику разномасштабного картографирования основных характеристик мерзлых толщ в сложных в геокриологическом отношении горно-таежных районах, по "скользящей" легенде. Итогом всей работы явилась "Геокриологическая карта юго-западной части Алданского нагорья и хр.Станового" в масштабе 1:500 000 (Фонды ИМЗ СО РАН). О.Н.Толстихиным (1970) была предложена принципиальная схема высотной мерзлотно-гидрогеологической поясности в горных сооружениях Верхояно-Колымской области.

Определенным успехом в области картографирования следует считать новый вариант геокриологической карты Монгольской Народной Республики в масштабе 1:1 500 000, авторский экземпляр которой был в 1969 году составлен группой ведущих научных сотрудников Г.Ф.Грависом, П.А.Соловьевым и В.Л.Суходровским. Карта представлена в СЭВ (Совет Экономической Взаимопомощи).

Впервые на территорию Якутии была составлена геокриологическая карта масштаба 1:5 000 000 (автор П.И.Мельников). В качестве приложения эта карта вошла в ХХ том "Гидрогеология СССР, (Якутская АССР)", изданный в 1970 году. Из картографических обобщений более мелкого масштаба следует назвать карты геокриологического районирования СССР И.А.Некрасова в масштабе 1:10 000 000 (1970) и инженерно-геокриологическую карту в масштабе 1:2 500 000, составленную авторским коллективом ВСЕГИНГЕО при участии П.А.Соловьева (для тома "Гидрогеология Якутии", 1970). На геологическом конгрессе в Индии (1968) несомненный интерес научной общественности вызвал авторский оригинал карты наледного стока Северо-Востока СССР (масштаб 1:2 500 000), составленной О.Н.Толс-тихиным, В.М.Пигузовой, Н.Н.Индолевой, В.В.Шепелевым и др.

В 60-е годы в Институте активно развивалось криолитологическое направление. Оригинальный фактический материал был получен в ходе проведения криолитологических исследований многочисленными полевыми отрядами, работающими в разных районах Восточной Сибири. Группа энтузиастов во главе с Е.Г.Катасоновой и ветераном А.Н.Толстовым в 1961 году провела исследования в "пустынях" Центральной Якутии - на песках урочища Хотугу-Улахан-Тукулан, где выявила ведущую роль криофациальных факторов, определяющих морфологические параметры криолитозоны. Г.Ф.Гравис и М.С.Иванов (1961) детально охарактеризовали криогенное строение коллювиальных отложений гольцового пояса хр.Удокан, аллювия Чарской впадины и морен разных стадий деградации последнего оледенения; впервые в этом районе были обнаружены погребенные глетчерные льды. Н.С.Данилова, изучая отложения "ледового комплекса" в низовьях р.Вилюй (1961), подтвердила гипотезу о существовании лишь одного периода потепления в голоцене, что следовало из особенностей морфологии и генезиса грунтовых жил в песчаном аллювии древних террас. И.В.Климовским в 1961 г. впервые в криолитологии были описаны грунтовые жилы в солифлюкционных отложениях цокольных террас в пределах так называемой "Ленской трубы". Криолитологические наблюдения, проведенные им позднее (1966) в Чарской впадине, позволили высказать ряд новых положений об особенностях криогенного строения озерно-ледниковых отложений ("ленточных глин"). В.В.Куницким в 1966 году были проведены пионерные криолитологические исследования в бассейне среднего течения р.Анабар в районах, перспективных в отношении алмазосодержащих россыпей.

В 1969 году Е.М.Катасонов завершил начатую еще в 50-х годах разработку генетической классификации криогенных текстур, выделив руководящие текстуры, характеризующие основные типы промерзания - субаквальный и субаэральный криолитогенез. Позднее (1970), работая на мелководье Ванькиной губы (море Лаптевых), используя криотекстурный метод и основываясь на особенностях солености пород, он разделил внешне однородные мерзлые водные осадки на сингенетические - голоценовые и парагенетические - среднечетвертичные. Этот вывод очень важен для палеогеокриологических построений и уточнения этапов развития криолитозоны.

Почти все полевые отряды имели возможность получать геотермические данные в ходе работ на геологических объектах и месторождениях. География геотермических наблюдений была весьма обширной. К числу наиболее важных, которые можно считать пионерными в региональном плане, следует отнести, прежде всего, замеры температур, выполненные В.Н.Девяткиным (1964) в северо-западной Якутии, в верховьях р.Мархи, где им была зафиксирована рекордная мощность криогенной толщи - 1500 м. Научный сотрудник Игарской НИМС Ф.Г.Бакулин (1965) осуществил первые геотермические наблюдения на севере Красноярского края (бассейны рек Турухан, Бол.Хета) и установил наличие безградиентной зоны в пределах 40-250 м при общей мощности многолетнемерзых горных пород около 300 м. Позднее эти данные подтвердил В.Н.Девяткин (1966). По результатам геотермических наблюдений в хр.Сунтар-Хаята (И.В.Климовский, 1968), Кулар и Нельгесинский (И.А.Некрасов, В.Н.Девяткин) был сделан вывод о том, что развитие криолитозоны горных районов Северо-Востока Сибири подчинено законам высотной поясности, а влияния широтной зональности практически не прослеживается. Уникальный фактический материал о температуре горных пород был получен в 1964 году Е.Н.Молочушкиным (прибрежная зона моря Лаптевых), а Е.Г.Карпов в 1966 году провел геотермические измерения на севере Таймырского п-ва в Пясинской тундре.

Важным достижением в области геотермических исследований явилось оборудование створа скважин в ложе будущего Вилюйского водохранилища (1967), выполненное под руководством и непосредственном участии Р.М.Каменского, для многолетних наблюдений за динамикой термического режима мерзлых пород в ложе водохранилища.

Интересные результаты были получены Н.Ф.Григорьевым (1966) при изучении температурного поля донных отложений моря Лаптевых. Им был сделан вывод, что формирование современных толщ ММП под дном арктических морей может происходить на устьевых барах рек, мелководьях и намывных островах в зоне опресняющего влияния рек, где донные отложения и наносы не засолены; в открытом море, где отложения имеют соленость, образуются морозные толщи.

Дальнейшее развитие на новой приборно-экспериментальной базе получили теплофизические исследования. Н.С.Иванов (1961) сформулировал основные термодинамические представления о переносе связанной (поровой) влаги в промерзающих и протаивающих дисперсных породах и о взаимодействии ее с породой. Им выведены уравнения термодинамического равновесия фазовых переходов (1962), определена физическая природа и кинетика переноса тепла и вещества в промерзающих почвах и горных породах. Разработанная Н.С.Ивановым методика комплексного определения коэффициента переноса тепла и влаги в градиентных полях температуры и влажности позволили ему найти зависимости массообменных характеристик от температуры и общего влагосодержания (1963).

В.Т.Балобаев одним из первых предложил приближенное решение уравнения теплопроводности для протаивающего-промерзающего грунта с учетом линейной зависимости количества незамерзшей воды от температуры, определил ведущую роль внутренних факторов, влияющих на теплопередачу в горных породах и малую - атмосферных процессов и поверхностных условий. Им успешно была решена задача таяния открытой поверхности льда и протаивания мерзлых льдистых пород при тепловом взаимодействии с атмосферой с учетом солнечной радиации. Анализируя влияние процессов накопления и сноса осадков на режим формирования толщ мерзлых пород и их тепловое состояние, он определил условия, при которых последние оказывают заметное воздействие на существование реликтовых мерзлых пород (1968). Это открыло возможность теоретическим путем получать критерии, указывающие по фактическим геотермическим данным на возможные следы этих процессов в историческом аспекте (1969). Основные положения экспериментальных и теоретических исследований В.Т.Балобаева позволили ему с группой сотрудников (А.В.Павлов, Ф.Э.Арэ, В.А.Оловин, П.Н.Скрябин) внедрить в горное производство новые прогрессивные способы оттайки золотоносных россыпей на заполярных приисках Кулара. Золотодобытчики получили значительный экономический эффект: промсезон продлился на 17,6%, объемы переработки песков и извлечения металла возросли на 14%, а общая себестоимость добываемой продукции снизилась на 12,3% (1970).

Ф.Ф.Аптикаевым впервые в условиях криолитозоны была успешно осуществлена попытка сейсмическим методом определить мощность льда на одном из ледников горного массива Сунтар-Хаята (1961).

Л.В.Чистотинов и А.А.Мандаров (1961), проводя эксперименты на сконструированной ими установке, пришли к выводу, что при промерзании влажных горных пород в них возникают электрические потенциалы, влияющие на влагоперенос в грунтах. П.И.Филиппов (1967) завершил разработку методики определения теплофизических характеристик горных пород в необсаженных скважинах.

В 1959 году И.М.Кутасов с группой сотрудников (Н.А.Козлов, В.Н.Девяткин) приступил к поисковым исследованиям, нацеленным на изучение конвективного теплообмена в необсаженных глубоких скважинах криолитозоны. При этом особое внимание уделялось влиянию конвекции на тепловой режим массива горных пород. Полученные данные позволили И.М.Кутасову (1961) разработать методику измерения параметров конвективного теплового потока в скважинах, методы расчета температуры перегрева терморезисторных датчиков и определять время выстойки скважин. Он же предложил оригинальную методику градуировки терморезисторных датчиков по одной опорной точке, а его коллега по экспериментам - Н.А.Козлов подготовил первое "Руководство по проведению геотермических измерений полупроводниковыми термометрами" (1961). Продолжая работы по данному направлению, В.Н.Девяткин, уже значительно позднее (1967) осуществил количественную оценку роли конвекции в стволах неглубоких скважин.

Успешному решению многих теплофизических задач способствовало то, что в коллективе института в эти годы работала группа молодых, энергичных, высококвалифицированных специалистов и инженеров, способных проектировать и создавать оригинальные установки и отдельные приборы. Р.И.Гаврильевым (1967) была создана автоматическая установка для определения объемной теплоемкости грунтов. В.Н.Девяткин с Д.В.Рыбниковым (1967) сконструировали и опробовали прибор с непосредственным цифровым фиксированием температуры. Л.В.Чистотинов и А.А.Мандаров (1967) смонтировали лабораторную установку для проведения экспериментов по изучению процессов переноса тепла и влаги в образцах грунта: появилась реальная возможность разделения конвективной и кондуктивной составляющих теплового потока. Составными частями этой установки являлись: аппаратура для определения влажности образца грунта просвечиванием гамма-лучами (1962) и приборы, позволяющие осуществлять регистрацию температуры грунта на электронном потенциометре ЭПП-09 (1963). В практической сборке и наладке этого оборудования активное участие принимали инженеры Г.М.Руденко и В.Д.Китаев. Полученные на установке экспериментальные данные обрабатывались всесторонне и результаты спустя десятилетие были опубликованы в монографии Л.В.Чистотинова "Миграция влаги в промерзающих неводонасыщенных грунтах" (1963). П.Н.Филиппов в том же году предложил конструкцию прибора по исследованиям теплофизических свойств в массивах горных пород. Под руководством А.И.Косолапова в 1968 году начались активные работы по созданию одной из первых на Северо-Востоке страны радиоуглеродной установки для определения абсолютного возраста многолетнемерзлых горных пород. Активными участниками этого нелегкого творческого процесса были инженеры В.В.Костюкевич и Г.М.Руденко.

Большую помощь ученым института в проведении теплофизических исследований оказало использование методов аналогового моделирования на гидро- и электроинтеграторах. Длительное время работу на них возглавлял Г.Е.Ли.

Значительные достижения были получены учеными Института при решении прикладных научно-технических проблем, связанных с интенсивным строительством крупных промышленных объектов различного назначения в разных районах республики.

К.Ф.Войтковский, завершив трехлетние (1960-1962) лабораторные и экспериментальные исследования по изучению ползучести мерзлых крупноскелетных и трещиноватых скальных пород, предложил теорию и инженерные методы расчета устойчивости возводимых на них сооружений а также на льдах и мерзлых дисперсных грунтах. Н.И.Салтыков (1961) возглавлял исследования по изучению несущей способности свай на опытных строительных площадках г.Мирного, которые вели А.А.Жигульский и В.И.Макаров, а также разработал рекомендации по строительству и эксплуатации подземных складов-холодильников в условиях Якутии.

А.Ф.Зильберборт с группой научных сотрудников (Г.П.Кузьмин, В.А.Шерс-тов, С.Е.Гречищев, Г.Ф.Гравис, Н.В.Шарапов, Ю.А.Буденный) в течение 1961-1965 годов осуществил натурные наблюдения за деформациями мерзлых горных массивов, ослабленных подземными выработками, на ряде горнодобывающих предприятий Центральной, Заполярной и Южной Якутии. Полученные экспериментальные данные легли в основу разработки теоретических методов расчета устойчивости кровли горных выработок больших пролетов в многолетнемерзлых породах на относительно малой глубине от поверхности. Кроме того, были сформулированы теоретические основы управления тепловым режимом и устойчивостью подземных выработок и даны конкретные рекомендации по усовершенствованию системы разработки отдельных угольных и россыпных месторождений Северо-Востока России.

И.Н.Вотяков продолжал исследования физико-механических свойств многолетнемерзлых пород Центральной Якутии и их осадок при оттаивании. Он впервые выявил и обосновал непосредственную связь количества незамерзшей воды в мерзлом грунте с конкретной отрицательной температурой и максимальной гигроскопической влажностью субстрата, а также начал широкие исследования в области термореологии мерзлых грунтов. В 1960-1964 годах на новом научно-методическом уровне на опытном полигоне Р.М.Каменский провел серию экспериментальных исследований по изучению теплового взаимодействия подземных трубопроводов с мерзлыми и промерзающими грунтами при нестационарном теплообмене. Обширный и уникальный фактический материал, полученный Р.М.Каменским на экспериментальном трубопроводе, позволил ему разработать методы теплотехнического расчета водопроводных сетей при пусковом режиме и периодической работе.

На Игарской НИМС В.О.Орлов (1961), изучая процессы пучения тонкодисперсных высокотемпературных грунтов, разработал и внедрил в практику метод расчета величины пучения с учетом миграции влаги при промерзании, а А.М.Пчелинцев в 1970 году провел первую серию экспериментальных наблюдений за пучением свай, покрытых кремнеорганическими соединениями.

А.А.Жигульский в 1966 году предложил практические способы расчета несущей способности свай с учетом их формы. Эти рекомендации вошли в СНиП П-Б.6-66. Он же совместно с С.Е.Гречищевым на основании приближенных расчетов показал, что при образовании морозобойных трещин в грунтах вблизи фундаментов инженерных сооружений в последних могут развиваться очень большие по величине разрывающие усилия, превышающие предел прочности материала конструктивных элементов.

Старейшие мерзлотоведы страны - гости института (1966 г.)
Слева направо: чл.-корр. АН СССР П.Ф.Швецов, Л.А.Мейстер, В.М.Барыгин, П.И.Мельников, С.П.Качурин, А.Н.Толстов.
Старейшие мерзлотоведы страны - гости института (1966 г.) Слева направо: чл.-корр. АН СССР П.Ф.Швецов, Л.А.Мейстер, В.М.Барыгин, П.И.Мельников, С.П.Качурин, А.Н.Толстов. .

И.П.Константиновым в 1967 году были проведены эксперименты на трубопроводе, работающем в безнапорном режиме. Исследования ставили цель - выявить особенности теплообмена при различных неустановившихся режимах работы (пуск, периодическая эксплуатация, остановка-остывание трубопровода). Была разработана методика расчета теплопотерь в пусковой период и при последующей непрерывной работе, а также определены размеры талика под работающим трубопроводом и время его промерзания при отключении. Несколько позднее (1968) результаты были обобщены в "Инструкции по эксплуатационному содержанию канализационной сети".

В большом объеме выполнялись эксперименты в подземной лаборатории института. В частности, С.Е.Гречищевым были проведены исследования деформации мерзлых грунтов при сложном напряженном состоянии в стадии неустановившейся ползучести (1961-1964). Итогом этой работы явилась методика определения вязкопластических свойств мерзлых грунтов с учетом вида напряженного состояния. Кроме того, им же в 1966 году получены наиболее важные критерии подобия механических процессов в мерзлых грунтах и обосновано влияние криотекстур на их прочность.

Интересные материалы были получены и по другим направлениям инженерного мерзлотоведения. К ним следует отнести изучение А.Г.Бродской сжимаемости мерзлых грунтов (1961) и работы Н.Ф.Блинова по изучению теплового и фильтрационного режима талых плотин на мерзлом основании в долине р.Ирелях (Западная Якутия, 1961).

Не оставались без внимания наших мерзлотоведов и проблемы сельскохозяйственные. А.И.Демин (1962) по результатам многолетних исследований обосновал возможность применения лиманного орошения лугов на местном стоке в условиях засушливого климата Центральной Якутии и предложил конструкции плотин с водосбросом. П.П.Гаврильев (1968) рассчитал оптимальное водопотребление естественных лугов и вывел необходимые нормы орошения в различных условиях при наличии водоупора - многолетнемерзлых грунтов. Работая по той же тематике, А.А.Мандаров произвел оценку влияния продолжительности сроков лиманного орошения на тепло- и влагообмен сезоннопротаивающего слоя с приземным слоем воздуха. Результаты всех этих исследований позднее легли в основу региональных нормативных рекомендаций, а позднее (1978) - нашли отражение в обобщающей работе П.П.Гаврильева и А.А.Мандарова.

Ученые института постоянно привлекались республиканскими и ведомственными организациями к решению многих прикладных проблем. В частности, в 1968 году Б.А.Губанов и Г.М.Руденко по результатам исследований теплового режима водозаборных сооружений теоретически обосновали и внедрили в практику линейный обогрев водозаборных скважин греющим кабелем. Используя этот метод ими при участии О.Н.Толстихина (1969), была разработана конструкция дренажа и предложен способ предохранения дрен от промерзания.

Работу греющего кабеля в водозаборной скважине проверяют авторы разработчики: главный инженер института Г.М.Руденко (слева и к.т.н. Б.А.Губанов (1969 г.).
Работу греющего кабеля в водозаборной скважине проверяют авторы разработчики: главный инженер института Г.М.Руденко (слева и к.т.н. Б.А.Губанов (1969 г.).

На севере Красноярского края коллектив ученых под руководством Ф.Г.Бакулина и В.Ф.Ермакова в 1970 году разработал рекомендации по способам прокладки газопроводов на трассе Мессояха- Дудинка - Норильск - Талнах. Аналогичные исследования были проведены и в Западной Сибири (газопровод Салехард - Надым).

Необходимо отметить большой вклад ученых института в описываемый период в подготовке и издании научно-методических трудов. К числу их можно отнести руководство "Полевые геокриологические (мерзлотные) исследования", в авторский коллектив которого вошли П.И.Мельников, Е.М.Катасонов, А.М.Пчелинцев, А.И.Ефимов, П.А.Соловьев, Н.А.Граве, Н.А.Козлов, Е.Г.Катасонова, Г.О.Лукин, И.В.Протасьева, А.В.Павлов. К работам такого характера можно причислить и научно-методическое руководство И.В.Протасьевой "Аэрометоды в геокриологии" (1967), а также целую серию методических указаний и рекомендаций.

Участники международного симпозиума
Участники международного симпозиума "Палеография и перигляциальные явления плейстоцена на полевой экскурсии в районе известного обнажения ледового комплекса на р.Алдан(1969 г.). Стоят слева направо: Е.М.Катасонов, седьмой Д.М.Гопкинс (Канада), восьмая Х.Зигерт, девятый Н.Н.Романовский (Москва), десятый А.И.Попов (Мо-сква, МГУ), одиннадцатый Н.Ф.Григорьев, двенадцатый В.И.Соломатин (Моск-ва, МГУ). .

В 1966 году институт выступил инициатором и на высоком научно-организационном уровне провел VШ Всесоюзное Межведомственное совещание по геокриологии (мерзлотоведению) с полевой экскурсией на уникальное обнажение на р.Алдане - "Мамонтова гора", а в 1969 году был в числе ведущих организаций, взявших на себя нелегкий труд проведения в г.Якутске международного симпозиума по теме: "Палеогеография и перигляциальные явления плейстоцена". В 1970 году ведущие научные сотрудники приняли самое активное участие на Всесоюзном совещании по мерзлотоведению, которое состоялось в МГУ (г.Москва).

Описываемый период завершился важным событием. 14 мая 1970 года Постановлением Президиума Академии наук СССР при Отделении океанологии, физики атмосферы и географии АН СССР был создан Научный Совет по криологии Земли, который организационно вошел в состав Института, как центр, координирующий все геокриологические исследования, проводимые на огромной территории нашей страны.

Успехи ИМЗ СО АН СССР в развитии геокриологии и подготовке высококвалифицированных научных кадров были высоко оценены Правительством СССР и руководством Академии наук. В 1969 году Институт - один из первых в Сибирском отделении был награжден орденом Трудового Красного Знамени.



Первая страница (c) 2001


Яндекс.Метрика