Методы изучения процесса криогенного пучения (бугров пучения, гидролакколитов) на территории полуострова Ямал

На территории Уральского федерального округа, в пределах Арктической зоны Российской Федерации, наиболее опасными и развивающимися процессами, несущими угрозу зданиям и линейным сооружениям, являются процессы термокарста, криогенного оползания грунтов, термоэрозии, термоабразии и криогенного пучения. В работе рассматривается комплексная методика наблюдения за процессом пучения, а также опыт применения электроразведочных работ и дистанционных методов зондирования Земли при оценке активности процесса многолетнего и сезонного пучения в средней части восточного побережья полуострова Ямал, на территории с. Сеяха. На изучаемом участке рассматривается сезонное пучение, которое активизируется при промерзании грунтов сезонно-талого слоя, и многолетнее пучение, которое вызывает образование бугров пучения. Величина криогенного пучения во многом зависит от состава и увлажненности грунтов. Поверхность торфяников зимой испытывает неравномерный подъем вследствие сезонного пучения, а летом при оттаивании происходит ее неравномерное понижение. По результатам вертикального электрического зондирования установлен четырехслойный геоэлектрический разрез до глубины около 30 м. По интерферометрическим данным, полученным методом DInSAR, выявлена сезонная и многолетняя динамика процесса пучения. Максимальное пучение наблюдается в долине реки Сеяха и безымянных озер, минимальное — на дренированных поверхностях.

Зырянова Е. С., Худяков А. А., Елохина С. Н., Елохин В. А. Методы изучения процесса криогенного пучения (бугров пучения, гидролакколитов) на территории полуострова Ямал // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2024. — № 1-1. — С. 102—114. DOI: 10.25018/0236_1493_2024_011_0_102.

Зырянова Екатерина Сергеевна — аспирант Уральского государственного горного университета (УГГУ), специалист 1 категории отдела мониторинга опасных геологических процессов и геокриологии филиала «Уральский региональный центр ГМСН» (ФУРЦ ГМСН) ФГБУ «Гидроспецгеология», 620014, Екатеринбург, ул. Вайнера, 55A, Россия, https://orcid.org/0000-0003-3394-078X, e-mail: katrin.zyrian@mail.ru;
Худяков Александр Анатольевич — аспирант УГГУ, ведущий специалист отдела мониторинга опасных геологических процессов и геокриологии ФУРЦ ГМСН ФГБУ
«Гидроспецгеология», 620014, Екатеринбург, ул. Вайнера, 55, Россия, https://orcid. org/0000-0002-3129-9872, e-mail: aakhud@gmail.com;
Елохина Светлана Николаевна —докт. геол.–минерал. наук, профессор УГГУ, директор ФУРЦ ГМСН ФГБУ «Гидроспецгеология», https://orcid.org/0000-0002-8641-5439, 620014, Екатеринбург, ул. Вайнера, 55А, Россия, e-mail: elohina.s@mail.ru;
Елохин Владимир Аскольдович —докт. геол.–минерал. наук, заведующий кафедрой БГП УГГУ, https://orcid.org/0000-0003-4355-5156, г. Екатеринбург, 620144, Россия, e-mail: elokhin.v.a@mail.ru.

Зырянова Екатерина Сергеевна, e-mail: katrin.zyrian@mail.ru.

1. Kneisel C., Rödder T., Schwindt D. Frozen ground dynamics resolved by multi-year and yearround electrical resistivity monitoring at three alpine sites in the Swiss Alps // Near Surface Geophysics. 2014, no. 12 (1), pp. 117–132. DOI: 10.3997/1873−0604.2013067.

2. Winiger P., Barrett T. E., Sheesley R. J., L. Hu ang, Sharma S., Barrie L. A., Yttri K. E., Evangeliou N., Eckhardt S., Stohl A., Klimont Z., Heyes C., Semiletov I. P., Dudarev O. V., Charkin A., Shakhova N., Holmstrand H., Andersson A., Gustafsson Ö. Source apportionment of circum-Arctic atmospheric black carbon from isotopes and modeling // Science Advances. 2019, no. 5 (2), pp. 1–10. DOI: 10.1126/sciadv.aau8052.

3. Алексеев В. Р., Волков Н. В., Втюрин Б. И., Втюрина Е. А., Гросвальд М. Г., Донченко Р. В., Дюнин А. К., Канаев Л. А., Котляков В. М., Кренке А. Н., Лосев К. С., Перов В. Ф., Цуриков В. Л. Гляциологический словарь. — Л.: Гидрометеоиздат, 1984. — 564 с.

4. Богоявленский В. И., Сизов О. С., Мажаров А. В., Богоявленский И. В., Никонов Р. А., Кишанков А. В., Каргина Т. Н. Дегазация Земли в Арктике: дистанционные и экспедиционные исследования катастрофического Сеяхинского выброса газа на полуострове Ямал // Арктика: экология и экономика. — 2019. — № 1 (33). — С. 88–105. DOI: 10.25283/2223-4594-2019-1-88−105.

5. Ершов Э. Д. Геокриологическая карта СССР масштаба 1:2 500 000. — М.: Мингео СССР, 1991. — 16 с.

6. Невечери В. Л. Методические рекомендации по прогнозу изменения инженерногеокриологических условий и развития криогенных процессов при линейном строительстве в северотаежной зоне Западной Сибири. — М.: ВСЕГИНГЕО, 1976. — 47 с.

7. Andrew J. Hodson, Aga Nowak, Mikkel T. Hornum, Kim Senger, Kelly Redeker, Hanne H. Christiansen, Søren Jessen, Peter Betlem, Steve F. Thornton, Alexandra V. Turchyn, Snorre Olaussen, Alina Marca. Open system pingos as hotspots for sub-permafrost methane emission in Svalbard // The Cryosphere. 2020, pp. 1–21. DOI: 10.5194/tc-2020−11.

8. Waage M., Portnov A., Serov P., Bünz S., Waghorn K. A., Vadakkepuliyambatta S., Mienert J., Andreassen K. Geologicalcontrols on fluid flow and gas hydrate pingo development on the Barents Sea margin // Geochemistry, Geophysics, Geosystems. 2019, no. 20 (2), pp. 630–650. DOI: 10.1029/2018GC007930.

9. Хмелевский В. К., Бондаренко В. М. Электроразведка. Справочник геофизика. В двух кн.: 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Недра, 1989. — 378 с.

10. Ершов Э. Д. Основы геокриологии. Ч. 4. Динамическая геокриология. — М.: Изд-во МГУ, 2001. — 688 с.

11. Мельников Е. С., Горальчук М. И., Крицук Л. Н. Методические рекомендации по инженерно-геокриологической съемке (север Западной Сибири). — М.: ВСЕГИНГЕО, 1977. — 104 с.

12. Блох И. М. Дипольное электропрофилирование. — М.: ГНТИ, 1957. — 191 с.

13. Seminskiy I. K., Murzina E. V., Misurkeeva N. V., Sharlov M. V., Buddo I. V., Shelohov I. A., Smirnov A. S. Dependence of Pingo Placement and Induction-Induced Polarization Anomalies in The Arctic Zone // Geobaikal-2020. — 2020, pp. 45–51. DOI: 10.3997/2214−4609.202052045.

14. Демидов Н. Э., Гунар А. Ю., Балихин Е. И., Гагарин В. Е., Гузева А. В., Дежникова А. А., Казанцев В. С., Кошурников А. В., Нарижная А. И. Строение, газосодержание и термическое состояние многолетних бугров пучения (булгунняхов) в долине р. Вась-Юган (окрестности г. Салехард, Западная Сибирь) // Геофизические процессы и биосфера. — 2022. — № 21 (3). — С. 27–38. DOI: 10.21455/GPB2022.3−4.

15. Kunz J., Kneisel C. Three-dimensional investigation of an openand a closed-system Pingo in northwestern Canada // Permafrost and Periglacial Processes. 2021, no. 32 (1), pp.1–17. DOI: 10.1002/ppp.2115.

16. Горшков В. Ю. Определение различий установок электротомографии для инженерных изысканий // Вопросы теории и практики геологической интерпретации гравитационных, магнитных и электрических полей: Материалы 49-й сессии Международного семинара им. Д. Г. Успенского — В. Н. Страхова. — 2023. — С. 117–120.

17. Чимитдоржиева Г. Д., Хаптанов В. Б., Цыбенов Ю. Б. Установление глубины протаивания многолетнемерзлых пород на юге витимского плоскогорья с использованием георадарного зондирования // Успехи современного естествознания. — 2018. — № 11 (1). — С. 166–172.

18. Нугманов И. И., Чернова И. Ю. Информативность методов радиолокационной интерферометрии для оценки современных движений земной коры в нефтедобывающих районах Республики Татарстан // Известия высших учебных заведений. Горный журнал. — 2015. — № 2. — C. 133–141.

19. Виноградов А. Н., Елизаветин И. В., Куршев Е. П., Парамонов С. В., Белов С. А. Анализ применимости методов дифференциальной интерферометрии для задач геотехнического мониторинга Арктической зоны // Программные системы: теория и приложения. — 2018. — № 9 (4). — С. 461–475.

20. Кривенко А. А., Кашников Ю. А. Мониторинг деформационных процессов земной поверхности методами дифференциальной интерферометрической обработки радарных данных // Записки горного института. — 2010. — № 188. — С. 225–228.

21. Елохина С. Н., Зырянова Е. С., Худяков А. А. Использование БПЛА при аэрофотосъемке бугров пучения на территории ЯНАО с последующей обработкой в программном обеспечении // Сергеевские чтения. Фундаментальные и прикладные вопросы современного грунтоведения. Материалы годичной сессии Научного совета РАН по проблемам геоэкологии, инженерной геологии и гидрогеологии. — М., 2022. — С. 263–269.