Региональная геокриология, криолитология и гидрогеология


География исследований мерзлотоведов института, как и в предыдущие годы, оставалась достаточно обширной: от горных районов Монголии до низменностей побережья Северного Ледовитого океана.

В 1971 году завершились многолетние геокриологические исследования в МНР. В течение четырех полевых сезонов мерзлотоведы Г.Ф.Гравис, В.Л.Суходровский и С.И.Заболотник побывали практически во всех уголках этой страны. Общая протяженность маршрутов, осуществленных ими на автомашине, верхом на лошадях, да и просто пешком составила около 30 тысяч километров. В отдельные годы в этих исследованиях принимали участие М.К.Гаврилова, П.А.Соловьев, Ю.Г.Шасткевич, Н.В.Шарапов и другие ученые института.

Во время экспедиционных работ сотрудники ИМЗ совместно с монгольскими коллегами из Института географии и мерзлотоведения АН МНР собрали богатый материал о распространении, особенностях криогенного рельефообразования, строения и формирования температурного режима сезонно- и многолетнемерзлых пород на территории МНР, а также о палеогеокриологии региона.

Результаты этих исследований были изложены в четырех научных отчетах и опубликованы во многих статьях, в том числе и за рубежом. Помимо этого они были обобщены в кандидатской диссертации С.И.Заболотника (1972) и в коллективной монографии “Геокриологические условия Монгольской Народной Республики”, изданной в 1974 г. в трудах Совместной Советско-Монгольской научно-исследовательской геологической экспедиции вместе с картами Г.Ф.Грависа “Распространение многолетнемерзлых горных пород в Монголии” м-ба 1:5 000 000 и С.И.Заболотника “Карта сезонного промерзания сезонного протаивания грунтов Монгольской Народной Республики” м-ба 1:4 500 000.

Семидесятые годы характеризуются повышенным интересом к проблеме строительства газопроводов. Пущенная в эксплуатацию в 1967 г. первая очередь газопровода Таас-Тумус - Якутск была рассчитана на обеспечение города и расположенных рядом промышленных предприятий и поселков только до 1975 года. Поэтому требовалось срочно провести исследования, которые позволили бы выбрать наиболее оптимальный вариант трассы будущего газопровода от нового - Мастахского месторождения, а также дать рекомендации по способу укладки труб на отдельных участках.

Эту работу в течение двух лет выполнила Вилюйская экспедиция института (научный руководитель к.т.н. Р.М.Каменский), представившая в 1972 г. несколько томов отчета генеральному проектировщику - Институту “Южгипротрубопровод” Министерства газовой промышленности СССР.

В это же время в Республике активно обсуждалась проблема прокладки магистрального газопровода диаметром 1420 мм от Вилюйских газовых месторождений до бухты Ольга. С целью ее реализации в 1975-1977 гг. под научным руководством и при непосредственном участии Р.М.Каменского были выполнены крупномасштабные круглогодичные натурные наблюдения за термическим режимом и устойчивостью газопровода Мастах - Якутск.

Продолжались работы и по первому якутскому газопроводу: Таас-Тумус - Якутск. Были обобщены результаты более чем двухгодичных ежесуточных стационарных наблюдений за динамикой температурного поля грунтов на искусственно нарушенных и естественной площадках, а также в непосредственной близости от уже уложенной трубы газопровода (Заболотник, 1974, 1978).

В конце десятилетия возникла потребность в подобных исследованиях уже в Западной Якутии на трассе проектируемого газопровода от группы Ботуобинских месторождений до г.Мирного. В течение двух полевых сезонов лаборатория общей геокриологии провела исследования всей трассы и дала рекомендации по способам прокладки газопровода и предотвращению активизации криогенных процессов (Гордеев, Самсонов, 1980; Климовский, Попов, 1981).

Большой объем геокриологических исследований был выполнен Игарской НИМС на севере Западной Сибири по трассе газопровода Мессояха-Дудинка-Норильск-Талнах. Сначала эти работы осуществлялись при проведении изысканий (Бакулин, Ермаков, Карпов и др., 1969), а затем при обследовании нарушений мерзлотных условий в результате строительства и эксплуатации газопровода (Григорьев, 1974). В дальнейшем, исследования были продолжены при разработке рекомендаций по рекультивации техногенных нарушений ландшафтов в районе промыслов (Григорьев, Константинов и др., 1975 и 1976). Позднее подобные же работы сотрудники ИНИМС провели по трассе планируемого перехода магистрального газопровода через Байдарацкую губу (Каменский, Григорьев, Скрябин и др., 1980).

Не менее значимы были работы, проводимые институтом по трассе Байкало-Амурской магистрали. Первые мерзлотные исследования вдоль нее, преимущественно на восточном участке (от пос.Тындинского до Комсомольска-на-Амуре) были выполнены под руководством М.И.Сумгина еще в 1933-1935 гг. Комиссией по изучению вечной мерзлоты АН СССР.

Институт мерзлотоведения СО АН СССР приступил к работам в зоне БАМ в 1961 г., когда силами Удоканской экспедиции были осуществлены исследования значительной части Станового нагорья и Витимского плоскогорья . С 1967 по 1972 гг. отдельные отряды института совместно с изыскательскими партиями Мосгипротранса, Сибгипротранса и Томгипротранса обследовали западный участок трассы БАМ от станции Лена (Усть-Кут) до Чары (Климовский, Шасткевич, Вотяков и др., 1970; Сорокина и др., 1972 и 1973), а также от Тынды до Чульмана (Мишарина и др., 1970). На восточном участке рекогносцировочные исследования были проведены в районе Зейской ГЭС и Ургал-Чегдомын (Селиванов, 1970 и 1972).

Совершенно на новом уровне были возобновлены работы на трассе БАМ после выхода в свет Постановления ЦК КПСС и Совета Министров СССР N 561 от 8 июля 1974 г. “О строительстве Байкало-Амурской железнодорожной магистрали”. Уже в августе того же года к.г.н. И.А.Некрасовым и к.г.-м.н. С.И.Заболотником была подготовлена программа исследований по теме “Прогноз эволюции криолитозоны при освоении территории, прилегающей к трассе БАМ”, которая вскоре была включена в план НИР института, а С.И.Заболотнику было поручено организовать, а затем и возглавить “Экспедицию БАМ”.

Работу экспедиции предусматривалось осуществить на наименее изученном в мерзлотном отношении восточном участке основной трассы (Зейск-Ургал) и на северной ветви Тында-Беркакит. Она была начата летом 1975 в полном объеме на всех намеченных участках. В Южной Якутии работали два отряда. Наледный отряд (начальники к.г-м.н.. В.В.Шепелев, а с 1976 по 1980 гг. - А.В.Бойцов) развернул режимные мерзлотно-гидрогеологические исследования сначала в бассейне реки Иенгра, где был организован стационар вблизи пос.Золотинка, а в 1977 г. перебазировался в верховья р.Алдан на участок “Кускадай-Олонгро”.

На базе Золотинского стационара к.г.н. М.К.Гаврилова с октября 1975 г. организовала режимные микроклиматические и теплобалансовые наблюдения на 16 площадках: 3-х основных (круглогодичных) и 13-и выносных и маршрутных. Они осуществлялись Южно-Якутским отрядом экспедиции, который возглавлял в течение первого года А.В.Бойцов, а в последующие 3 года, вплоть до ликвидации стационара - А.М.Потапов.

Еще два геокриологических отряда начали работы на севере Амурской области и Хабаровского края. Зейский - под руководством Н.И.Шендера в течение первых двух лет провел исследования вдоль трассы БАМа от Зейска до оз.Огорон, а Ургальский (начальник З.Г.Сорокина) - от Ургала до Февральска.

В то же самое время поочередно на каждом из участков отряд Р.И.Гаврильева провел массовые измерения теплофизических характеристик различных грунтов в естественном сложении на площадках будущих станций: Золотинка, Тында, Зейск, Февральск и Ургал.

Все перечисленные работы были необходимы для подготовки проектных решений и обоснования выбора направления будущей железнодорожной магистрали. Однако для решения прогнозных задач этого было недостаточно. Поэтому в 1977 г. было принято решение провести не менее, чем трехгодичные стационарные наблюдения за динамикой криолитозоны на наиболее уязвимых участках трассы: на равнине в районе станции Зейск и в хребте Турана вблизи станции Этеркан. С этой целью отряды З.Г.Сорокиной и Н.И.Шендера собственными силами построили жилые дома и оборудовали по 4 наблюдательные площадки. Регулярные наблюдения по единой программе были начаты на стационаре Этеркан с 1 октября 1977 г., а на Зейском - с 1 января 1978 г. и продолжались соответственно до 1 марта и до 1 октября 1981 г.

Постановка стационарных исследований позволила впервые для данного региона получить обширную информацию как о раздельном, так и о совместном влиянии снежного и мохового покровов на температурный режим грунтов как в условиях естественного залегания, так и при их нарушении. Помимо этого были установлены основные характеристики криолитозоны в естественных условиях и их динамика и скорость изменения при техногенных нарушениях.

В 1975 г. Государственный комитет Совета Министров СССР по науке и технике принял постановление “О проведении научно-исследовательскими учреждениями Сибирского отделения АН СССР дополнительных научно-исследовательских работ в области сейсмологии и сейсмогеологии”. В соответствии с этим Постановлением ИМЗ был привлечен к работам по теме: “Специальные исследования для мерзлотного обоснования работ по уточнению сейсмических и геологических условий района строительства БАМ” . В институте была создана Западная экспедиция БАМ (начальник Л.Н.Соловьева), которая силами двух отрядов (начальники В.В.Ан и А.С.Любомиров) с 1976 по 1979 гг. провела изучение геокриологических условий западного участка магистрали в тесном сотрудничестве с институтами Мосгипротранс, Сибгипротранс, Ленгипротранс, а также многочисленными трестами изысканий. Результаты работы обеих экспедиций были изложены в 26 научных отчетах, доложены более чем на 10 региональных и всесоюзных конференциях, а также опубликованы в виде монографии, карт и нескольких десятков статей.

Дистанционное измерение температуры горных пород на Зейском стационаре института<br> проводит м.н.с. З.Г.Сорокина (1978 г.).
Дистанционное измерение температуры горных пород на Зейском стационаре института
проводит м.н.с. З.Г.Сорокина (1978 г.).

Позднее по материалам исследований в зоне БАМ подготовили и успешно защитили кандидатские диссертации начальники отрядов В.В.Ан (1987 г.), Н.И.Шендер (1987 г.) и начальник Западной экспедиции Л.Н.Соловьева (1988 г.).

Небольшими отрядами геокриологи-региональщики работали и на других важных народнохозяйственных объектах и в районах перспективного освоения. Так с 1971 по 1973 гг. лаборатории общей геокриологии и криолитологии проводили комплексные исследования на Азейском буроугольном месторождении в Иркутской области (Климовский, Шарапов, Гогичаишвили, 1972; Шарапов, 1973). Столкнувшись с полным отсутствием среди работающих там специалистов геологического управления какого-либо “мерзлотоведческого” опыта, И.В.Климовский и Н.В.Шарапов подготовили “Временные методические указания по геокриологической съемке и картированию в процессе доразведки угольных месторождений” (1974).

В течение 1973-1975 гг. лаборатория общей геокриологии изучала приенисейскую часть Средне-Сибирского плоскогорья. На основе новых данных о характере распространения, криогенном строении и мощности криолитозоны с использованием криоиндикационного метода были составлены карты распространения мерзлых пород м-ба 1:2 500 000 на междуречье Нижней и Подкаменной Тунгусок, в среднем Приангарье и в Заангарской части Енисейского кряжа (Гогичаишвили, 1976, 1977).

С 1975 по 1977 гг. сотрудники ИНИМС: Н.Ф.Григорьев, О.А.Казанский и Е.Г.Карпов провели инженерно-геокриологические исследования в районе проектируемой Курейской ГЭС, в результате которых ими была составлена геокриологическая карта м-ба 1 : 5 000 и даны рекомендации по принципам и методам строительства различных сооружений.

Семидесятые годы характеризуются активным размахом геологоразведочных работ в западных и юго-западных районах Якутии. Отсутствие достоверной информации о многолетнемерзлых породах на конкретных участках месторождений потребовало широкого привлечения мерзлотоведов для проведения специальных исследований.

В алмазоносных районах Западной Якутии к таким работам сначала подключилась Вилюйская мерзлотная станция, а затем - лаборатории подземных вод и общей геокриологии. Первая с 1974 по 1977 гг. провела геокриологические исследования на Вилюйско-Моркокинском междуречье и составила схематическую криолитологическую карту м-ба 1 : 10 000 одного из участков (Спесивцев, 1977).

Лаборатория подземных вод начиная с 1976 г. включилась в решение проблемы защиты горных выработок и карьеров на алмазных месторождениях Западной Якутии от поступающих в них отрицательнотемпературных газонасыщенных подмерзлотных рассолов. Были проведены опытно-производственные, лабораторные и теоретические работы по изучению возможности применения метода ледопородных завес , для защиты горных выработок от притока подземных вод и газов (Шепелев, Федоров, Губанов, 1978; Губанов, Коносавский, Федоров, Шепелев и др., 1979; Губанов, Коносавский, Федоров, 1980).

Сотрудники лаборатории общей геокриологии И.В.Климовский и С.П.Готовцев с 1980 г. начали детальные криолитологические и геотермические исследования на трубке “Амакинская” и участке “Бердский”.

В Чаро-Токинском железорудном районе Южной Якутии в 1979-80 гг. в тесном содружестве с геологами работали сразу 3 лаборатории: общей геокриологии, геотермии и подземных вод. Они получили фактические материалы по температурному режиму горных пород, механизму формирования и таяния наледей, криогенным явлениям и др., на основе обобщения которых были составлены схематические карты геокриологического районирования, криолитологических комплексов и геокриологическую м-ба 1 : 50 000 (Дорофеев, Бойцов, Железняк и др., 1980 г.).

Значительное место среди региональных работ этого периода занимало изучение высокогорной криолитозоны. В начале 70х годов были завершены многолетние полевые исследования одного из самых высокогорных районов Восточной Сибири - горного узла, включающего хребты Сетте-Дабан, Скалистый и Сунтар-Хаята. Их результаты опубликованы И.А.Некрасовым, Е.В.Максимовым и И.В.Климовским в монографии “Последнее оледенение и криолитозона Южного Верхоянья” (1973), осветившей основные этапы формирования криолитозоны в совокупности с историей развития ледников и растительности.

Следующей крупной работой, рассматривающей геокриологические особенности горных территорий бассейна р.Яны и примыкающих к ним значительных частей бассейнов р.Омолой (на северо-западе) и притоков р.Индигирки - рек Селеннях и Уяндины (на северо-востоке), явилась книга И.А.Некрасова и В.Н.Девяткина “Морфология криолитозоны бассейна реки Яны и сопредельных районов”. В ней авторы впервые обобщили результаты всех геокриологических исследований в регионе, начиная с 1938 г. и привели составленные ими геокриологические карты как на районы современного освоения (Кулар, Депутатский, Улахан-Эгелях, Сарылах и др), так и на всю изученную территорию.

Большую часть региональных исследований рассматриваемого периода организовывал и возглавлял зав.лабораторией общей геокриологии института кандидат географических наук И.А.Некрасов. Он систематизировал и обобщил все опубликованные и фондовые данные, а также результаты собственных, более чем 20-летних исследований на территории Сибири в докторской диссертации “Криолитозона Северо-Востока и Юга Сибири и закономерности ее развития”, которую успешно защитил на географическом факультете МГУ им. М.В.Ломоносова в мае 1975 г.

В 1976 г. были завершены многолетние исследования ледников и ледниковых наледей в одном из труднодоступных районов Северо-Востока СССР - горной системе Черского. В течение пяти полевых сезонов сотрудники лаборатории общей геокриологии И.В.Климовский, В.С.Шейнкман, Ю.А.Мурзин и др. под руководством и при участии И.А.Некрасова обследовали свыше 40 современных ледников и организовали наблюдения на крупнейшем глетчере района - леднике Обручева. По результатам этих работ И.А.Некрасов и В.С.Шейнкман составили части 2 и 4 выпуска 7 тома 17 и часть 4 тома 19 “Каталога ледников СССР”, опубликованного отдельной книгой в справочном издании “Ресурсы поверхностных вод СССР” (Л.: Гидрометеоиздат, 1981).

Исследования в горном обрамлении юга Сибири в это же время проводили в основном ученики И.А.Некрасова. Особенности распространения ММП на территории Бурятской АССР выявила Л.Н.Соловьева, обобщив собственные многолетние материалы (1962-1970 гг.), а также данные, полученные другими специалистами, в монографии “Морфология криолитозоны Саяно-Байкальской горной области” (1976).

В соседнем районе, преимущественно на территории Тувинской АССР, с 1970 по 1973 и в 1976-1977 гг. проводил изучение криолитозоны М.М.Шац. Результаты своих многолетних исследований он опубликовал в 1978 г. в монографии “Геокриологические условия Алтая-Саянской горной страны” и довел их до логического завершения, защитив в этом же году в Институте географии Сибири и Дальнего Востока СО АН СССР в г.Иркутске кандидатскую диссертацию.

Не осталось без внимания института и высокогорная криолитозона юга СССР - Средней Азии и Казахстана. Руководитель созданного в 1972 г. Казахстанского высокогорного стационара к.г.н. А.П.Горбунов обобщил результаты многолетних исследований, проведенных им сначала во время работы на кафедре физической географии Казахского государственного пединститута, а затем в ИМЗ, в докторской диссертации “Пояс вечной мерзлоты Тянь-Шаня” успешно защищенной в декабре 1974 г. на географическом факультете МГУ им. М.В.Ломоносова. Эта работа завершила лишь начальный этап геокриологических исследований, результатом которых была первая мерзлотная карта Тянь-Шаня. Создание высокогорного стационара, а затем на его базе геокриологической лаборатории (с февраля 1976 г.) позволило проводить не только маршрутно-экспедиционные исследования, но и организовать на различных высотных уровнях систематические наблюдения за температурным режимом грунтов и за динамикой криогенных процессов. Для этого были организованы стационары вначале в Северном Тянь-Шане (хр.Заилийский Алатау) около Большого Алматинского озера (2500 м.абс.), затем в пределах пояса альпийских лугов на перевале Жусалы-Кезень (3330 м абс.) и на морене ледника Туюксу (3420 м.абс.). В дальнейшем геокриологическими исследованиями были охвачены высокогорные районы Джунгарского Алатау, Внутреннего Тянь-Шаня и Памиро-Алтая. Сотрудники лаборатории собрали обширный материал об общих закономерностях распространения многолетнемерзлых пород, о криогенном строении и температурном режиме криолитозоны, об особенностях криогенного рельефообразования, формирования каменных глетчеров, динамике сезонного промерзания-протаивания грунтов в пределах различных природно-территориальных комплексов среднегорий и высокогорий Тянь-Шаня, создали первые карты криогенных явлений гор Средней Азии и Казахстана. Результаты исследований они изложили в нескольких научных отчетах и тематических сборниках (Горбунов, Ермолин, Северский и др., 1978-1980).

Участвуя в выполнении важнейших народнохозяйственных программ, молодые специалисты института набирались опыта и по крупицам собирали материалы, необходимые для решения различных вопросов геокриологии. В 1976 г. Е.Г.Карпов (ИНИМС) обобщил результаты своих 12-летних экспедиционных исследований на Енисейско-Пясинском севере. В заключительном отчете он проанализировал новые обширные материалы о температуре, морфологии и распространении криолитозоны и подземных льдов, представил неизвестные ранее данные о развитии ММП на дне глубоких непромерзающих до дна рек и озер, обстоятельно охарактеризовал обнаруженные им пластовые залежи подземных льдов на правом берегу р.Енисея на широте Полярного круга, а также состав, строение, условия залегания и генезис сегрегационных и полигионально-жильных льдов региона.

В 1978 г. И.С.Васильев (лаборатория общей геокриологии) завершил почти 10-летние исследования сезонной криолитозоны в обширных горно-низменных районах Якутии к востоку от рек Лены и Алдана. Он систематизировал все полученные к этому времени данные натурных наблюдений за глубиной сезонного протаивания грунтов в Восточной Якутии, выявил региональные особенности формирования сезоннопротаивающего слоя, его динамику, а также установил закономерности их пространственной изменчивости в зависимости от локальных и зональных факторов.

С 1977 г. лаборатория общей геокриологии приступила к разработке новых эффективных методов исследований мерзлых толщ с привлечением современных технических средств - дистанционных и геофизических, аэрометодов и средств космической техники. На первом этапе были рассмотрены теоретические и методические вопросы геокриологического картографирования и предложена методика построения геокриологических карт на основе использования наземных съемок и аэрокосмической информации (Делеур, 1978). Для оценки степени достоверности дешифрирования аэрофото- и космических снимков и определения надежных криоиндикаторов летом 1978 г. И.В.Дорофеев и С.П.Грибанова провели целенаправленные полевые работы на полигоне в Южной Якутии. По их результатам было проведено дешифрирование среднемасштабных космических снимков и составлена схематическая геокриологическая карта района масштаба 1:200 000. На этой карте впервые в практике геокриологии по спектрозональным снимкам были выделены участки с таликами и наиболее охлажденными горными породами. К сожалению в связи с увольнением в 1980 г. к.г.н. М.С.Делеур это перспективное направление исследований было на некоторое время приостановлено.

Вопросами геокриологического картографирования и принципов мерзлотного районирования занималась группа под руководством к.г.н. П.А.Соловьева. В течение 1971-1975 гг. ею были разработаны легенда геокриологической карты СССР масштаба 1:5 000 000, составлены предварительные варианты карт сезонного и многолетнего промерзания для юго-восточной части Западной Сибири и криогенных формаций территории СССР масштаба 1:2 500 000 и выполнен ряд карт для отдельных районов Якутии. После реформирования в 1975 г. группы картографирования, П.А.Соловьев обобщил многочисленные данные по сезонному протаиванию грунтов для более чем 700 пунктов Якутии и составил в 1978 г. “Карту зон мощности сезоннопротаивающего слоя на территории Якутской АССР” масштаба 1:5 000 000. Эта карта в течение многих лет пользовалась неизменным спросом среди специалистов, занимающихся вопросами проектирования и строительства различных объектов на территории Республики.

Интенсивно развивалось в эти годы и достигло значительных успехов криолитологическое направление исследований мерзлых пород, возглавляемое к.г.-м.н. Е.М.Катасоновым. По его инициативе в 1970 г. были начаты минералого-петрографические исследования криолитогенных четвертичных отложений Центральной Якутии. К этому времени уже был разработан и широко применялся метод мерзлотно-фациального анализа (Катасонов, 1954), который давал возможность выявлять ландшафтно-фациальную обстановку накопления и промерзания отложений. Однако для более полного познания закономерностей их формирования необходимо было изучить вещественный состав и строение мерзлых пород, а также структурные и текстурные особенности подземных льдов.

Многолетние полевые и лабораторные исследования позволили получить дополнительную и более глубокую фациальную характеристику криолитогенетических комплексов. Это открыло путь для понимания особенностей формирования вещественного состава таких комплексов и, в частности, дало возможность судить о процессах формирования осадков термокарстовых озер. Особую научную значимость имели новые данные о распределении солей, сохранности и содержании минералов - индикаторов физико-химической обстановки накопления и промерзания осадков. С учетом этих данных было показано, что криолитогенные отложения характеризуются сложным микростроением, которое определяется агрегацией и криогенной сортировкой алевритовых и пиелитовых частиц (Зигерт, Турбина, Сопоева, 1971-1974).

В 1974 г. сотрудниками лаборатории криолитологии впервые были проведены комплексные исследования истории формирования и абсолютной геохронологии аласных отложений Центральной Якутии в среднем течении р.Суолы и в районе озер Мюрю - Сырдах. Для получения сопоставимых результатов были четко разграничены отложения, которые слагают днища понижений, находящихся на разных стадиях развития. Собранные материалы показали, что днища молодых (600-700 лет) термокарстовых котловин сложены в основном просевшими породами протаявшего ледового комплекса. В зрелых аласах, возраст которых от 10 до 20 тыс.лет, наоборот, преобладают водные осадки. Это указывает на исключительную роль озер в формировании аласного рельефа даже в засушливых районах Центральной Якутии, хотя получены также данные о расширении аласных котловин процессами эрозии (Катасонов, Зигерт, Костюкевич и др., 1975).

В поисках аутигенных минералов м.н.с. лаборатории криолитологии Х.Зигерт (1979г.)..
В поисках аутигенных минералов м.н.с. лаборатории криолитологии Х.Зигерт (1979г.)..

Более 10 лет (с 1965 по 1977 гг.) изучал генезис, историю развития, состав и строение многолетнемерзлых четвертичных отложений и подземных льдов Лено-Амгинского междуречья М.С.Иванов. За эти годы он получил обширные материалы, позволившие обосновать вывод о том, что глубина термокарстовых котловин и особенности их развития в конечном счете определяются обстановкой накопления четвертичных отложений, в том числе, режимом неотектонических движений. Он показал, что криогенное строение пород зависит от зональных мерзлотно-гидрогеологических условий промерзания, а высокие значения их льдистости связаны, главным образом, с прогрессирующей аридизацией экстремально холодных климатических условий плейстоцена, которые существовали до начала голоцена. М.С.Иванов предложил методические приемы определения и картирования объемной льдистости ММП; установил, что разным формам термокарстовых котловин, от начальных до зрелых стадий развития, характерны определенные фациальные комплексы отложений; впервые выделил термоделяпсивные образования, представляющие протаявший и просевший под водой ледовый комплекс; составил на весь район в масштабе 1:1 250 000 криогеоморфологическую и геокриологическую карты (Иванов, 1977).

В 1977-1979 гг. Е.Г.Катасоновой и К.Зигерт на левобережье р.Лены (от Покровска до Кангаласс) изучались отложения долин малых рек, закономерности распространения в них подземных льдов и других криогенных образований в зависимости от условий аккумуляции и фациальной принадлежности вмещающих пород. В процессе этих работ были получены новые данные о минералого-петрографическом составе пород, включающих ледяные и земляные жилы, о строении, влажности (льдистости), гранулометрическом, микроагрегатном и химическом составе многолетнемерзлых аллювиальных, склоновых и водораздельных отложений, а также охарактеризованы трещинно-полигональные образования.

Результаты многолетних криолитологических исследований были опубликованы в книге: “Строение и абсолютная геохронология аласных отложений Центральной Якутии” (1979). В ней доказывается, что образование термокарстовых понижений началось в конце плейстоцена, в связи с прекращением половодно-ледникового осадконакопления. Использование комплекса полевых и лабораторных исследований позволило определить особенности развития природной обстановки Центральной Якутии в течение последних 15-20 тыс.лет и предсказать тенденцию изменения ее в будущем.

Накопленный опыт по изучению четвертичных отложений Центральной Якутии позволил лаборатории криолитологии успешно решать и прикладные задачи. С 1978 по 1980 гг. она провела комплексные мерзлотно-геологические исследования в районе г.Якутска и на Лено-Амгинском междуречье с целью установления закономерностей распространения крупных залежей льда, с вытаиванием которых связаны просадочные явления, и определение признаков, позволяющих заранее, до специальных изысканий, наметить на местности участки, пригодные для создания пашен. По результатам этих работ были составлены карта распространения ледяных жил, мерзлотно-геологические карты опорных участков, показаны условия развития термопросадочных деформаций над ледяными жилами, а также даны рекомендации по освоению новых сельхозугодий (Катасонов, Шарапов, 1979-1981).

Помимо Центральной Якутии криолитологи института работали и на севере ее: в Оленекском, Анабарском и Усть-Янском районах и на Новосибирских островах. В 1974-75 гг. изучались состав, криогенное строение, льдистость и температура многолетнемерзлых пород островов Б.Ляховского и Земли Бунге, а также мерзлотно-геологическая ситуация пролива Санникова. Комплексный анализ полученных материалов с привлечением данных по минерализации поровой влаги отложений, радиоуглеродного, спорово-пыльцевого и карпологического анализов позволил сделать вывод об аллювиально-озерно-морском происхождении прибрежных аласовидных котловин и о возможности корреляции их с явно морскими уровнями Земли Бунге. На основании обнаружения посткриогенных текстур под современной криолитозоной в проливе Санникова было высказано предположение о более глубоком промерзании пород в прошлом, а наличие их в многолетнемерзлых породах мелководья свидетельствует о нескольких циклах промерзания и протаивания отложений (Фартышев, 1975).

Определения роли криогенных процессов в формировании вторичных ореолов рассеяния полезных ископаемых в Анабарском и Оленекском районах Якутии в 1978-79 гг. проводил В.В.Куницкий. В 1980 г. он продолжил подобные исследования на одном из участков в Омолойской впадине.

Практически в течение всего описываемого периода проводилось изучение современных склоновых процессов. Для этого были организованы стационарные исследования с 1970 по 1973 гг. в Центральной Якутии (Суходровский, 1974), с 1973 по 1976 гг. в Южной Якутии (Суходровский, Новиков, 11977) и в 1978 г. на северо-востоке Западной Сибири (Суходровский, Скрябин, Новиков, 1979). Результаты этих работ, а также проведенных ранее в других районах страны, в том числе на Земле Франца-Иосифа и в Монголии, были обобщены В.Л.Суходровским в монографии “Экзогенное рельефообразование в криолитозоне” (1979), а также в одноименной докторской диссертации, защищенной в апреле 1981 г. в Институте географии АН СССР.

Особое значение имеют работы гидрогеологов института, которые продолжали изучение закономерностей распространения и формирования подземных вод и взаимодействия их с многолетнемерзлыми толщами.

К началу семидесятых годов были завершены многолетние исследования подозерных таликов, проведено районирование территории Центральной Якутии по их распространенности, мощности и составу воды, даны рекомендации по улучшению ее качества (Анисимова, 1971). С 1969 по 1975 гг. она провела многочисленную серию лабораторных и полевых экспериментальных работ по изучению характера перераспределения ионного состава при промерзании воды и водонасыщенных пород, а также миграции ионов пленочно-порового раствора в мерзлых породах и во льду под действием термоградиентных сил, гравитации, перепадов концентрации и влажности. В результате она установила зависимость криогенного изменения химического состава вод от скорости промерзания (протаивания) водоносных (льдистых) пород, их мощности и интенсивности водообмена, выявила особенности миграции компонентов минерализации подземных вод и порово-пленочных растворов при различных условиях промерзания (протаивания) и взаимодействия их с мерзлыми породами и льдом. Были выяснены также условия образования криопэгов в мерзлых аллювиальных отложениях и изменения их химического состава (Анисимова, 1971, 1973, 1975).

В 1971 г. О.Н.Толстихин и главный гидрогеолог Якутской центральной геолого-съемочной экспедиции (ЯЦГСЭ) Е.М.Дмитриев на основании материалов многолетних исследований ИМЗ (Анисимова, 1971) и ЯЦГСЭ опубликовали брошюру “Использование подземных вод Якутской АССР для водоснабжения”, к которой была приложена “Схематическая карта перспектив использования подземных вод Якутской АССР для водоснабжения” м-ба 1:5 000 000.

Установленные ИМЗ закономерности формирования и режима подземных вод подозерных таликовых зон были широко использованы ЯЦГСЭ для решения проблем водоснабжения поселков в засушливых районах Центральной Якутии. Первый опытный водозабор, использующий воды замкнутого подозерного талика аласа Хомустах, был сдан в эксплуатацию в 1964 г. (Федоров, 1975) и до настоящего времени бесперебойно снабжает пос.Маган и его хозяйства питьевой водой.

Вопросами определения общих закономерностей формирования подземного питания рек криолитозоны многие годы занималась В.М.Пигузова. В 1973 г. она завершила первый этап этих исследований, защитив в Государственном гидрологическом институте (г.Ленинград) кандидатскую диссертацию “Особенности подземного питания рек мерзлой зоны (на примере Якутии)”. В ней она проанализировала взаимосвязь подземных и поверхностных вод, оценила величину подземного стока в реки и установила закономерности его распределения по территории, выявила соотношения подземного и общего речного стоков, а также временную изменчивость подземного питания рек и составила карту подземного стока зоны интенсивного водообмена для всей территории Якутии в масштабе 1:2 500 000.

Большое значение для формирования наших представлений о мерзлотно-гидрогеологических условиях в районах больших массивов развеваемых песков (тукуланов) Центральной Якутии имели организованные В.В.Шепелевым многолетние (1973-1975 гг.) стационарные исследования на одном из них (Махатта) в бассейне р.Вилюй. Полученные им уникальные данные по условиям водообмена, закономерностям питания и накопления над- и межмерзлотных вод, в том числе за счет конденсации и отжатия воды при промерзании таликов, позволили доказать возможность формирования и практического использования значительных ресурсов подземных вод на сухих с поверхности песках и по-новому взглянуть на эти казалось бы безжизненные ландшафты Центральной Якутии. Активное участие в исследованиях по этой теме принимали молодые сотрудники лаборатории подземных вод ИМЗ А.В.Бойцов и Н.С.Макеева (Ломовцева).

В тот же период проводились режимные наблюдения за процессами конденсации водяных паров из воздуха в грунт на стационарах в г.Якутске (территория ИМЗ), Кубалах (тукулан Махатта) и Ерюю (Бестяхская терраса). Исследования показали, что эти процессы в зоне аэрации песчаных массивов Центральной Якутии играют довольно существенную роль в формировании водного баланса территории (Пигузова, Шепелев, 1975). В 1976 г. эти исследования были продолжены только на стационаре Ерюю, где к уже существующим двум конденсационным установкам В.В.Шепелевым была дополнительно оборудовано еще одна. На основе анализа проведенных наблюдений было установлено, что величина инфильтрации атмосферных осадков на 20% формируется за счет конденсационных вод (Пигузова, Анисимова, Шепелев и др., 1977).

В 1975-1976 гг. были проведены комплексные исследования мерзлотно-гидрогеологических условий песчаных массивов Бестяхской террасы на правобережье р.Лены между населенными пунктами Качикатцы - на юге и Огородтах - на севере. На основе анализа результатов детальных гидрорежимных и гидрохимических наблюдений на круглогодично действующих источниках была выявлена гидрохимическая индикация, позволяющая достаточно точно определять воды межмерзлотных таликов. Оценка общего ионного стока дала возможность проследить многолетние изменения его количественных показателей. Изучение режима наледей позволило определить зимние дебиты источников, характеризующие величину разгрузки межмерзлотных вод. Лимнологические наблюдения показали, что озера района в теплый период года испытывают общее понижение уровня воды, в основном за счет испарения с водной поверхности, которое почти в 2,5 раза превышает летнюю сумму осадков (Пигузова, Анисимова, Шепелев и др., 1977).

Многолетние региональные исследования гидрогеологов ИМЗ позволили выявить специфические особенности питания над- и межмерзлотных вод. Однако для более полного определения как количественных показателей, так и качественного влияния зоны аэрации на питание и режим надмерзлотных вод с 1977 г. были организованы многолетние комплексные стационарные наблюдения вблизи г.Якутска в долине р.Шестаковки в районе озера Мал.Чабыда. Эти наблюдения с небольшим перерывом продолжаются по настоящее время и направлены на выявление роли зоны аэрации во влажностном режиме пород и их химическом составе, определение особенностей уровненного и гидрохимического режимов надмерзлотных вод, оценку влияния антропогенного фактора на изменение уровенного режима и химического состава надмерзлотных вод (Анисимова, Лебедева, Шепелев, Бойцов и др., 1980).

Важное научное направление исследований гидрогеологов, связанное с изучением закономерностей формирования наледей, получило значительное развитие и также ознаменовалось весьма существенными достижениями. В 1970 г. защитил докторскую диссертацию “Наледи Северо-Востока СССР” О.Н.Толстихин, о чем подробнее сказано в предыдущем разделе. Спустя 2 года успешно заканчивает целевую аспирантуру Ленинградского горного института им.Г.В.Плеханова и в январе 1973 г. там же защищает кандидатскую диссертацию на тему: “Формирование и режим наледей Восточной Якутии” В.В.Шепелев.

Проведя дальнейший углубленный анализ общих мерзлотно-гидрогеологических условий изученных территорий, О.Н.Толстихин опубликовал монографию “Наледи и подземные воды Северо-Востока СССР(1974), в которой обобщил материалы наблюдений на 5420 наледях и 150 источниках подземных вод зоны свободного водообмена на территории громадного региона страны.

Эти и другие обобщения делались на основе первичных материалов, получаемых в полевых условиях не только их авторами, но их соратниками и учениками.

С 1970 по 1972 гг. комплекс мерзлотно-гидрогеологических работ на наледных полигонах Аимо-Учурского междуречья провел А.М.Федоров. По результатам круглогодичных исследований он установил особенности распространения наледей, их связь с развитием карстовых явлений, дал дополнительную информацию о режиме, составе и ресурсах карстовых вод, а также подсчитал их объем по значениям зимнего дебита наледеобразующих источников, разгружающихся в юго-восточной части плато Мар-Кюель (Федоров, 1971, 1973, 1979).

Много лет посвятил изучению мерзлотно-гидрогеологических условий и наледей Южной Якутии А.В.Бойцов, проводивший исследования сначала в составе экспедиции БАМ вдоль трассы Амуро-Якутской магистрали (1975-1979 гг.), а затем в Чаро-Токинском железорудном районе (1979-1980 гг.).

Накопленный опыт работы на наледных полигонах Якутии и Северо-Востока страны был обобщен В.М.Пигузовой и В.В.Шепелевым в брошюре “Методика изучения наледей” (1975). Позднее под редакцией В.В.Шепелева был подготовлен и опубликован сборник “Исследование наледей” (1979).

Значительное внимание лаборатория подземных вод уделяла гидрогеологическому районированию отдельных территорий. Многолетний опыт разноплановых исследований позволил им начать работы по составлению карты мерзлотно-гидрогеологического районирования Восточной Сибири в масштабе 1:2 500 000. Были разработаны основные теоретические положения дифференциации основных типов гидрогеологических структур по степени воздействия на них процессов глубокого промерзания и подготовлена легенда карты.

Оборудование установки для изучения процессов конденсации водяных поров воздуха в зоне аэрации пород Бестяхской террасы р.Лены. 
Слева направо: препаратор А. Бажанов, ст.лаборант Ю.В.Чувашов и ла-борант А.А.Ломовцев
.
Оборудование установки для изучения процессов конденсации водяных поров воздуха в зоне аэрации пород Бестяхской террасы р.Лены. Слева направо: препаратор А. Бажанов, ст.лаборант Ю.В.Чувашов и лаборант А.А.Ломовцев .

Одновременно с этой фундаментальной многолетней работой выполнялись картографические исследования по работам производственных организаций. В 1973 г. Н.М.Никитина и Л.Д.Иванова совместно с А.М.Вальковой и А.П.Паршиным (ЯЦГСЭ) под руководством В.В.Климочкина закончили изучение мерзлотно- гидрогеологических условий Оленекского района ЯАССР, разработали макет и составили инженерно-геологическую карту этого района в масштабе 1:500 000, а также объяснительную записку к ней.

Наледи - один из основных объектов исследований гидрогеологов института.Наледи - один из основных объектов исследований гидрогеологов института.

В 1974-1975 гг. В.В.Климочкин и Д.Ф.Мызников (Бурятское геологическое управление Мингео РСФСР) для “Гидрогеологической карты СССР” м-ба 1:200 000 подготовили листы М-48-X и М-48-XYI, охватывающие почти полностью Джидинский и частично Селенгинский и Торейский районы Бурятской АССР и объяснительные записки к ним.

Результаты общих геокриологических и гидрогеологических исследований сотрудников ИМЗ, кроме уже перечисленных выше монографий и брошюр, публиковались отдельными авторами в различных изданиях не только в нашей стране, но и за рубежом. Помимо этого в целях привлечения внимания геокриологов и других специалистов, сталкивающихся с особыми свойствами “вечной мерзлоты”, к своим оригинальным разработкам и к основным проблемам мерзлотоведения институт ежегодно выпускал специализированные тематические труды (сборники, рекомендации, руководства и т.п.), к участию в которых привлекались и ученые из других организаций. С 1971 по 1980 гг. он издал более 30 таких работ, в которых содержались новейшие сведения о геокриологических и гидрогеологических условиях различных районов Сибири; температурном режиме и криогенном строении сезонно- и многолетнемерзлых пород; химическом составе и свойствах подземных вод и льдов криолитозоны; о криогенных явлениях, сопровождающих процессы промерзания и протаивания грунтов; а также методические разработки по вопросам проведения тематических исследований и составления специальных мерзлотно-гидрогеологических карт.



Первая страница (c) 2001


Яндекс.Метрика