CC BY
110
УДК 551.34
SEASONAL AND PERENNIAL MOUNDS HEAVE THE NORTH-EAST OF THE YAMAL PENINSULA.
Kasymskaya Maria Vasilevna, candidate of geologic-mineralogical sciences, scientific researcher, OJSC Fundаmеntproject, [email protected]
Abstract. The article presents the a new material for seasonal and perennial frost heave of South Tambeyskoye field obtained from field studies of "Fundamentproject" in 2011. The forms of the process of frost heave and their association to the geomorphological levels of the study area are described . The process of frost heave under natural and surface conditions is discussed.
Keywords: South Tambeyskoe, frost heave, geomorphological levels.
СЕЗОННЫЕ И МНОГОЛЕТНИЕ БУГРЫ ПУЧЕНИЯ СЕВЕРО-ВОСТОКА ПОЛУОСТРОВА ЯМАЛ.
Касымская Мария Васильевна, кандидат геолого-минералогических наук, научный сотрудник, ОИГС «Фундаментпроект»
Аннотация. В статье представлен новый материал по сезонным и многолетним буграм пучения Южно-Тамбейского месторождения, полученный в результате полевых исследований ОАО «Фундаментпроект» в 2011г. Приводится описание форм и проявлений процесса пучения и их приуроченность к геоморфологическим уровням изученной территории. Рассматривается процесс пучения при естественных и нарушенных поверхностных условиях.
Ключевые слова: Южно-Тамбейское месторождение, процессы пучения, геоморфологические уровни.
В последние 15-20 лет существенно возрос интерес к освоению северо-восточной части Ямала, связанный с открытием газоконденсат-ных и нефтяных месторождений. Одной из проблем, возникающих при строительстве и эксплуатации объектов инфраструктуры является процесс пучения. В результате полевых исследований ОАО «Фундамент-проект» в 2011 г. на территории Южно-Тамбейского месторождения были обнаружены одиночные сезонные бугры пучения, многолетние миграционные бугры и инъекционные бугры-гидролакколиты.
Суровые климатические условия региона, наличие сплошных многолетнемерзлых пород с редкими, преимущественно несквозными таликами, надмерзлотные воды и ряд других факторов в совокупности с литологическим составом пород способствуют активному проявлению пучения грунтов в естественных условиях. Исследователи северной части восточного Ямала не однозначны в оценках существования,
распространения и генезиса бугров пучения (Андреев, 1936; Трофимов и др., 1987, 1989; Васильчук и др. 2012 и др.). По мнению автора, район Южно-Тамбейского месторождения (710 с.ш. и 71-720 в. д.) является недостаточно изученным и именно поэтому исследователи расходятся во мнениях.
В формировании четвертичных отложений описываемой территории большое значение имели события, происходившие на протяжении плейстоцена и голоцена. Неотектонические движения и связанные с ними трансгрессии и регрессии Арктического бассейна, а также суровые климатические условия региона привели к образованию комплекса позднеплейстоцен-голоценовых террас морского и лагунно-морского генезиса, отложения которых переходили в субаэральные условия и промерзали. (Геокриология..., 1989).
На всех геоморфологических уровнях изученной территории многолетнемерзлые породы (ММП) имеют сплошное распространение. Сплошность мерзлых пород нарушается подозерными и подрусловыми таликами и на лайде, и в поймах рек, на участках развития охлажденных засоленных пород и криопэгов. Подземные воды представлены надмерзлотными водами сезонно-талого слоя и водами таликов. Наиболее характерный диапазон среднегодовых температур на водораздельных пространствах составляет минус 5 - минус 60С. На обширных поймах фоновые температуры составляют минус 4 - минус 50С. Минимальные температуры (минус 6 - минус 70С) свойственны выпуклым водораздельным поверхностям и бровкам склонов.
Поверхность лагунно-морских террас в целом плоская, в разной степени изрезана речной и овражной сетью, разбита полигональными трещинами, заозерена и заболочена. Хорошо дренированные, расчлененные склоны граничат, как правило, с дренированными участками полигональной тундры. Центральные части водоразделов заняты обширными хасыреями, болотами и озерами. Поверхность первой лагун-но-морской террасы и лайды плоская, в значительной степени заболоченная и заозеренная. Наиболее распространенными криогенными формами рельефа на водораздельных пространствах лагунно-морских террас являются термокарстовые образования (озера, хасыреи) и полигональный рельеф, и приуроченные к хасыреям - бугры пучения.
Криогенное пучение грунтов сезонно талого слоя активно протекает на заболоченных и обводненных участках всех геоморфологических уровней, сложенных супесчано-суглинистыми отложениями. Неравномерность сезонного пучения вызывает формирование плоских бугров высотой до 1,0 м и диаметром 5-10 м или плоско-выпуклых поднятий с поперечником 0,5-1,0 м и высотой не более 0,5-1,0 м.
Рис. 1 Многолетний торфо-минеральный миграционный бугор на I лагунно-морской террасе, вблизи пос. Сабетта.
Рис. 2 Разрез бугра пучения в пойме р.Сабеттаяхи - А; положение бугра пучения на космоснимке - Б.
Многолетнее криогенное пучение приводит к образованию миграционных минеральных и торфо-минеральных бугров, и инъекционных бугров-гидролакколитов. Среди миграционных бугров преобладают овальные бугры высотой 2-5 м, реже 6-8 м.
В поперечнике их размеры изменяются от 15 до 100 м. Бугры сложены сильнольдистыми торфом, суглинками, глинами, реже супесями. В разрезе бугров отмечается ледяное ядро, залегающее на глубине от 1,5-2,0 м до 5 м (рис.1, 2). Такие бугры встречаются на низких геоморфологических уровнях, первой лагунно-морской террасе и поймах рек.
В промерзающих хасыреях, полосах стока сложенных супесчано-суглинистыми отложениями, с линзами обводненных песков образуются инъекционные бугры, высота которых не превышает 3-4 м и увеличивается по мере промерзания. Образуют залежи чистого инъекционного льда за счет внутригрунтового замерзания и кристаллизации свободных подземных вод, внедряющихся под напором в грунтовый массив.
Крупные инъекционные бугры-гидролакколиты (высотой 8-10 м, в поперечнике 150 до 200 м.) реликтовые, в настоящее время активно деградируют (рис.3). Такие формы возвышаются над горизонтом на многие километры и часто связаны с культовыми местами на территории проживания коренных народов Ямало-Ненецкого автономного округа.
Рис.3 Гидролакколит в хасырее на II лагунно-морской террасе.
Все выше перечисленные встреченные формы и проявления процесса пучения в естественных условиях свидетельствуют о возможности активизации процесса в результате хозяйственной деятельности.
При ряде нарушений естественного покрова, сезонное пучение грунтов может привести к деформациям дорожных покрытий из природных материалов, к деформациям зданий и сооружений. Поэтому строительство должно вестись с сохранением многолетнемерзлых пород.
Одним из примеров проявления развития опасных экзогенных процессов на изучаемой территории в нарушенных условиях может служить пучение опор водовода (рис. 4).
Рис. 4. Опоры старого водовода в поселке Сабетта.
Библиографический указатель:
1. Андреев В.И. Гидролакклиты (булгуняхи) в западно-сибирских тундрах. // Известия Государственного Географического общества. 1936. Т.68, выпуск 2.
2. Васильчук Ю.К., Васильчук А.К., Буданцева Н.А., Чижова Ю.Н. Миграционные бугры пучения на севере Западной Сибири:
южный и северный пределы ареала и современная динамика// Инженерная геология, июнь, 2012.
3. Трофимов В.Т. Закономерности пространственной изменчивости инженерно-геологических условий Западно-Сибирской плиты. -М., МГУ, 1977.
4. Трофимов В.Т., Баду Ю.Б., Васильчук Ю.К., Кашперюк П.И., Фирсов Н.Г. Геокриологическое районирование Западно-Сибирской плиты. - М.: Наука, 1987.
5. Трофимов В.Т., Васильчук Ю.К., Баулин В.В. и др. Геокриология СССР. Том 2. Западная Сибирь. - М.: Недра. 1989.
Статья поступила в редакцию 04.10.2014
