КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

---

Номер 19-77-00051

НазваниеПластовые льды: условия формирования, современная динамика и влияние на инфраструктуру побережий Российской Арктики

РуководительБелова Наталия Геннадиевна, Кандидат географических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский государственный университет имени M.В.Ломоносова», г Москва

Период выполнения при поддержке РНФ

07.2019 - 06.2021

Конкурс№40 - Конкурс 2019 года «Проведение инициативных исследований молодыми учеными» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными.

Область знания, основной код классификатора 07 - Науки о Земле, 07-306 - Геокриология

Ключевые словапластовые льды, подземные льды, побережья Российской Арктики, динамика берегов, многолетнемёрзлые породы, криолитологическое строение, неоплейстоцен, термоцирки, термоабразия, термоденудация, Восточная Чукотка, север Западной Сибири

Код ГРНТИ38.65.00

СтатусУспешно завершен

---

 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

---

Аннотация
Проект посвящен определению механизма формирования конкретных залежей пластовых льдов и реконструкции условий промерзания многолетнемёрзлых толщ с пластовыми льдами на двух ключевых участках побережий Западной Сибири и Восточной Чукотки. Планируется реконструировать современную динамику развивающихся по пластовым льдам термоцирков и дать прогноз их развития на ближайшие десятилетия. Пластовые льды – уникальный природный объект в криосфере Земли. В настоящее время не выявлено массового формирования современных пластовых залежей, кроме случаев захоронения ледниковых и снежниковых льдов и их образования на дне моря в местах эмиссии газов [Мельников, Спесивцев, 1995; Баду, 2017, 2018 и др.]. Большая часть пластовых залежей сформировалась в позднем неоплейстоцене. Сам термин "пластовый лёд" – морфологический («залежь льда с горизонтальными размерами, значительно превышающими вертикальные» [Втюрин, 1975]) и не несёт генетической нагрузки. Тем не менее, неоднородное пространственное распределение пластовых льдов в Арктике позволяет предположить, что для их формирования необходимы были специфические условия промерзания вмещающих отложений. К примеру, пластовые залежи не характерны для равнин Восточной Сибири, но многочисленны на приморских низменностях Западной Сибири и на побережьях Восточной Чукотки. Исследователи по-разному реконструируют палеогеографические условия, в которых появились такие льды. Они могли сформироваться при эпигенетическом промерзании отложений после относительного падения уровня моря в результате регрессии моря или неотектонического подъема [напр., Васильчук, 2014; Стрелецкая 2018, и др.]. Согласно другой широко распространённой точке зрения, условия для образования пластовых льдов могли появиться при дегляциации территории [Каплянская, Тарноградский, 1976; Соломатин, 1986, 2013; Астахов, Назаров, 2010], когда могла быть захоронена часть ледникового льда или же талые ледниковые воды могли быть источником воды для формирования внутригрунтовых льдов при аградации многолетнемёрзлых пород, по аналогии с пластовыми льдами дельты р. Маккензи в Канаде [Mackay, 1971; Murton et al., 2005; Fritz et al., 2011 и др.]. При широком формировании ледяных залежей, вероятнее всего, преобладали определённые механизмы их образования, модифицировавшиеся в зависимости от локальных условий. Выявление механизмов и условий формирования пластовых льдов позволит уточнить палеогеографическую историю двух ключевых регионов Российской Арктики с разными геологическими и геокриологическими условиями, но сходными по морфологии залежами подземных льдов: Западной Сибири и Восточной Чукотки. Основной регион распространения пластовых льдов – север Западной Сибири – в настоящее время является объектом активного хозяйственного освоения. Наличие пластовых льдов, залегающих близко к поверхности, на территории месторождений или вдоль трасс трубопроводов повышает риск развития опасных криогенных процессов – термокарста, термоэрозии, оползней-сплывов, а на побережье способствует усилению термоабразии и термоденудации. Поэтому определение размеров, стратиграфического положения и закономерностей пространственного распространения пластовых залежей льда, определение темпов развития криогенных оползней по пластовым льдам необходимо для обеспечения геоэкологической безопасности при освоении арктических регионов. В то же время, пластовые льды Восточной Чукотки значительно менее изучены; со времени исследований советских мерзлотоведов [Гасанов, 1964, 1969, 1981] проводились лишь единичные работы [Васильчук и др., 2018; Маслаков и др., 2019] с использованием современных методов. Анализ морфологии, свойств и генезиса ранее не описанных залежей позволит заполнить "белые пятна" в текущем понимании причин, механизмов и особенностей формирования пластовых льдов. Исследование современной динамики рельефа в районах с многочисленными залежами пластовых льдов и сравнение ее с изменчивостью гидрометеорологических факторов позволит установить, влияют ли климатические изменения на темпы развития криогенного оползания, или темпы разрушения берегов с пластовыми льдами определяются, в первую очередь, морфологией и условиями залегания ледяных тел.

Ожидаемые результаты
1) Будет выполнена систематизация и обобщение результатов отечественных и зарубежных исследований многолетнемерзлых отложений с пластовыми льдами, основываясь на конкретных характеристиках пластовых льдов и вмещающих их отложений. Результатом станет банк литературных данных, в котором будет собрана информация о пространственном распределении известных залежей, их морфологии, свойств, вмещающих отложениях, и др. 2) Будут установлены наиболее достоверные критерии того или иного происхождения пластовых льдов для конкретных регионов исследования с применением методов актуализма. 3) Два опорных разреза с пластовыми льдами на севере Западной Сибири и на побережье Восточной Чукотки будут детально охарактеризованы на основании собственных и литературных данных. Результатом станут геокриологические разрезы обнажений с пластовыми льдами, схемы и описания. 4) Будут определены условия промерзания отложений с пластовыми льдами на ключевых участках севера Западной Сибири и побережья Восточной Чукотки по данным собственных полевых исследований с использованием литературных данных. Будет отработана методика комплексного подхода для определения условий промерзания разрезов с пластовыми льдами. 5) Будет количественно охарактеризована динамика бровки термоцирков, развивающихся по пластовым льдам, и бровки берегового уступа (будут получены скорости отступания со второй половины ХХ века по сегодняшний день), на основе анализа разновременных аэрофото- и космоснимков для нескольких временных периодов. 6) Будут охарактеризованы климатические параметры (индекс таяния, индекс замерзания и др.) рассматриваемых временных периодов разрушения отложений с пластовыми льдами. Будут установлено наличие (или отсутствие) и характер зависимости темпов развития термоцирков от климатических параметров. 7) Для ключевых участков хозяйственного освоения будет выполнена оценка рисков, связанных с развитием деструктивных процессов по пластовым льдам, на основании данных о распространении пластовых льдов и динамике деструктивных рельефообразующих процессов, развивающихся по пластовым льдам, с 1970-80-х гг. до настоящего времени. Будет выполнен прогноз развития термоцирков по пластовым льдам с использованием прогноза изменения климатических характеристик на ближайшие десятилетия. Полученные результаты будут основаны на наиболее современных методах исследования пластовых льдов и вмещающих их отложений, комплекс которых будет применен впервые в Российской Арктике, что обеспечит их соответствие мировому уровню. Ожидаемые научные результаты имеют высокую научную значимость, т.к. внесут обоснованный вклад в дискуссионный вопрос о происхождении пластовых льдов и позволят установить закономерности их разрушения в современный период активного освоения Арктики и климатических изменений. Сравнение ключевых участков относительно изученного Западно-Сибирского региона с Восточной Чукоткой, где очень мало известно о пластовых льдах, особенно ценно для фундаментальных исследований, поскольку позволит открыть новое, и, в то же время, интерпретировать это новое с позиции опыта об известном. Результаты имеют высокую общественную значимость, т.к. информация о темпах разрушения берегов, сложенных многолетнемерзлыми породами с пластовыми льдами, о динамике термоцирков, выявление их зависимости от свойств залежей и климатических параметров, а также оценка риска будут важны для практического использования. Результаты позволят дать практические рекомендации по минимизации ущерба от опасных геокриологических процессов, связанных с таянием пластовых льдов, при принятии решений о проектировании и строительстве в береговой зоне Арктики. Результаты исследования планируется опубликовать в виде трёх статей в журналах, индексируемых в Web of Science Core Collection и Scopus (Led i Sneg (Лёд и снег); Geography, Environment, Sustainability; Earth’s Cryosphere (Криосфера Земли)) со ссылками на проект РНФ.

---

 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

---