научная статья по теме АНТРОПОГЕННЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ МЕРЗЛОТНЫХ УСЛОВИЙ ЕВРОПЕЙСКОГО СЕВЕРА И ИХ ПОСЛЕДСТВИЯ Геология

Текст научной статьи на тему «АНТРОПОГЕННЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ МЕРЗЛОТНЫХ УСЛОВИЙ ЕВРОПЕЙСКОГО СЕВЕРА И ИХ ПОСЛЕДСТВИЯ»

J

L

ГЕОЭКОЛОГИЯ. ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОЛОГИЯ. ГИДРОГЕОЛОГИЯ. ГЕОКРИОЛОГИЯ, 2013, № 1, с. 53-60

ПРИРОДНЫЕ И ТЕХНОПРИРОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ =

УДК 551.340

АНТРОПОГЕННЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ МЕРЗЛОТНЫХ УСЛОВИЙ ЕВРОПЕЙСКОГО СЕВЕРА И ИХ ПОСЛЕДСТВИЯ

© 2013 г. С. А. Игловский

Институт экологических проблем Севера УрО РАН, Набережная Северной Двины, 23, Архангельск,

163006 Россия. E-mail: iglovskys@mail.ru

Поступила в редакцию 16.05.2011 г. После исправления 16.12.2011 г.

Охарактеризованы антропогенные изменения мерзлотных условий на ключевых участках Европейского Севера - с. Койда (Мезенская тундра), с. Несь (полуостров Канин), с. Шойна (полуостров Канин), г. Мезень, Вашуткины озера (Большеземельская тундра), Амдерма (Югорский полуостров), северная часть острова Вайгач. Дана геокриологическая характеристика участков и охарактеризованы основные виды антропогенных изменений мерзлотных условий.

Ключевые слова: антропогенные изменения, мерзлотные условия, Двинско-Мезенская равнина, полуостров Канин, Вашуткины озера (Большеземельская тундра), Амдерма (Югорский полуостров), остров Вайгач, криогенные процессы.

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время не вызывает сомнения необходимость оценки антропогенных изменений мерзлотных условий Европейского Севера в связи с хозяйственной деятельностью человека, что нашло отражение в ряде работ [2, 3, 5-14, 16-21, 25, 26, 28-31, 34]. Тем не менее, важно определить локализацию, природу и специфические виды подобных воздействий. Необходима разработка комплекса мероприятий, которые позволят либо исключить из природопользования, либо снизить нагрузку на ряд природных комплексов, расположенных в криолитозоне.

Европейский Север и прилегающие субарктические регионы играют важную стратегическую роль для социально-экономического развития России. Здесь сосредоточены крупные месторождения полезных ископаемых, богатейшие запасы биоресурсов. Тем не менее, экосистемы отличаются слабой устойчивостью к антропогенному воздействию и крайне медленной скоростью восстановления. Одной из наиболее характерных черт, присущих арктическим ландшафтам, служит развитие многолетнемерзлых пород (ММП). Это явление во многом обусловливает специфику развития биоты и экосистем. Для исследуемого района характерны территориальная отда-

ленность от основных промышленных центров РФ, очаговое размещение производительных сил, использование биоресурсного потенциала ландшафтов (традиционные промыслы, фоновое природопользование), малая экологическая емкость природной среды [16].

МЕРЗЛОТНЫЕ УСЛОВИЯ РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЙ

В западной части Двинско-Мезенской равнины, на востоке полуострова Канин ММП распространены в Мезенской равнине, на полуострове Ка-нин и далее их южная граница широтно уходит на восток. На побережье широко развиты термокарстовые озера. Берега Мезенского залива Белого моря интенсивно подвергаются термоденудации и термоабразии [1, 3, 7, 14]. Криогенные процессы термоабразии и термоденудации вдоль Абра-мовского (Мезенская тундра) и Конушинского (п-ов Канин) берегов связаны с высотой приливов до 10 м. Максимальные скорости отступления берегов в районе исследования (о. Моржовец, Белое море) отмечались в 1869-1882 гг. и составляли по данным [1] до 39.5 м/г. На территории Двин-ско-Мезенской равнины и п-ова Канин встречаются ММП позднеголоценового возраста островного и редкоостровного типа распространения.

Температуры ММП варьируют от -0.5 на юге до -1 °С на севере района. Мощность ММП может достигать до 15 м в Мезенской тундре (с. Койда) и до 25 м на востоке п-ова Канин [11, 28, 29, 34]. ММП приурочены в основном к торфяным залежам. В окрестностях с. Койда ММП обнаружены в торфяниках (мощность до 10 м), но в минеральных грунтах отсутствуют. На ключевом участке с. Несь ММП обнаружены в плоскобугристых тундровых болотах (мощность от 0.4 до 1.0 м) и в торфяниках (мощность в среднем 3 м). В тундрах Конушинского берега высота миграционных бугров пучения достигает до 2 м. В северной части Канинской тундры на ключевом участке с. Шой-на ММП приурочены к плоскобугристым болотам. Мощность торфа в них составляет от 0.1 до 0.3 м при высотах бугров от 0.5 до 1 м и диаметре до 3 м. Миграционные бугры пучения имеют двухслойное строение - это моренные суглинки (мощность до 0.7 м), перекрытые сверху торфяными отложениями мощностью до 0.3 м. По геоэкологическому районированию [3] территория попадает в неустойчивую область с неудовлетворительной защищенностью подземных вод.

К югу от возвышенностей Большой Ходя-Мыльк и Большой и Малой Сава-Мыльк располагаются Вашуткины озера; некоторые из них вытянуты в длину на 3-4 км [8, 9, 27]. Они попадают в область сплошного распространения ММП. Максимальные мощности ММП - 470-510 м зафиксированы на междуречьях рек Адзьва и Море-Ю, Шапкина и Черная [3]. Для них характерны наиболее низкие в регионе температуры (до -5 °С). Среди криогенных процессов следует выделить морозное пучение, морозобойное растрескивание, термоэрозию и термокарст, солифлюкцию, криогенное сплывание и оползание. Для района характерен широкий спектр криогенных явлений: трещины, полигонально-жильные льды, бугры и площади пучения, термокарстовые и термоэрозионные формы. Размеры площадей морозного пучения измеряются сотнями метров, высота бугров не превышает 2 м, длина поперечников в основании от 3 до 8 м. Современный термокарст распространен практически по всей территории. Он развивается по наиболее льдистым озерно-болот-ным и озерно-аллювиальным отложениям, содержащим повторно-жильные и инъекционные льды, по внутригрунтовым пластовым льдам, а также по менее льдистым ледово-морским и морским отложениям. Широко распространены болота, эоловые формы на песчаных грунтах.

По последним данным [10], в районе р. Море-Ю выходы пластовых льдов, принятые ранее за

остатки неоплейстоценового ледника, возможно, являются остатками деградировавших гидролак-клолитов. Общая мощность морских четвертичных отложений превышает 80 м [7]. Берега самого южного из системы Вашуткиных озер оз. Ванюк-ты террасированы, высота их до 15 м, сложены галечником и валунами. Его площадь 8.3 км2 [8, 9]. По геоэкологическому районированию [3] территория попадает в неустойчивую область с удовлетворительной защищенностью подземных вод.

Район прибрежной части Югорского п-ова попадает в зону сплошного распространения ММП и интенсивного развития криопэгов. Для территории характерны температуры до -5 °С. Мощность ММП достигает 200 м. В пгт. Амдерма процессы термоабразии развиты на всем морском побережье до Югорского Шара и на берегах крупных озер [4, 14, 15]. При волновом воздействии происходит оттаивание льдистых морских, озерно-болотных, озерно-аллювиальных осадков и пластовых льдов, дальнейшее обрушение и оползание блоков пород. В результате формируются береговые уступы, часто с козырьками мерзлых пород высотой от 3 до 40 м. Эпигенетические повторно-жильные льды интенсивно распространены в торфяниках. По геоэкологическому районированию [3] территория попадает в неустойчивую область с удовлетворительной защищенностью подземных вод.

Островное положение территории Вайгача создает присущие только ему условия развития и сплошного распространения ММП [15]. Расчлененный рельеф в виде скальных гряд высотой до 150 м характерен для центральной части острова. Между грядами и на морских террасах распространена заболоченная тундра с термокарстовыми озерами, общая площадь которых составляет около 3% территории. Глубина термокарстовых озер до 5 м, ледниковых и тектонических (оз. Ян-гото) до 45 м [14, 15]. Средняя годовая температура воздуха составляет от - 6.5° на севере острова и до -7 °С - на юге. Для ММП характерна довольно низкая температура (до -5 °С). Глубина сезонного протаивания составляет от 0.2 м в торфе, до 2 м в песках. Криолитозона острова представлена двумя ярусами. Верхний ярус сложен ММП, мощность которых возрастает от побережья (от 10 м), до центральной части острова (180 м). Нижний ярус представлен охлажденными породами с температурой, обычно, от -1 до -3 °С, иногда и ниже, мощность этого яруса достигает вблизи побережья 100-300 м. Есть предположение, что в центральной части острова общая мощность ММП превышает 400 м [4, 14, 15]. Наибольшая,

непосредственно измеренная при бурении мощность ММП составляла 100 м [4]. На о-ве Вайгач небольшие ледяные жилы развиты в верхнем горизонте дисперсных отложений морских террас. На Вайгаче развиты все криогенные процессы. Наблюдались различные формы мелкобугристого рельефа, пятна-медальоны, связанные с процессами пучения. Полигонально-жильные структуры представлены как развивающимися формами (рост повторно-жильных льдов), так и деграда-ционными - термокарстовыми озерами (Тала-тинское), которые формируются на участках с наибольшей объемной льдистостью грунтов [4, 14, 15]. Солифлюкция проявляется в виде террас на пологих склонах. Термоэрозия приурочена к участкам льдистых приповерхностных грунтов, иногда по берегам моря она сочетается с термоабразией. По геоэкологическому районированию [3] территория попадает в неустойчивую область с удовлетворительной защищенностью подземных вод.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Изучение видов антропогенного воздействия на ММП Европейского Севера осуществлялось на ряде ключевых участков Двинско-Мезенской равнины и полуострове Канин - с. Койда (Мезенская тундра) в июне-сентябре 2000, 2001, 2005, 2009 гг., в с. Несь на полуострова Канин в июне-августе 2002 г., в с. Шойна на полуострове Канин в июле-августе 2003 г., в г. Мезень в 2003 г., в окрестностях оз. Ванюк-Ты (Вашуткины озера, Большеземельская тундра) в июле 2009, 2010 гг., в Амдерме (Югорский полуостров) и в северной части острова Вайгач в августе 2010 г. [3, 5-7, 13, 17, 18, 21, 23, 24, 32-34]. Площадь исследуемых ключевых участков составляла 5 км2. Проходились шурфы в многолетнемерзлых миграционных буграх пучения до 1.5 м, замерялись глубины сезонно-талого слоя (СТС), температуры грунтов ниже СТС, описывались криогенные процессы, виды антропогенных воздействий, мерзлотные ландшафты и степень антропогенных воздействий на них.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Используя к

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком

Пoхожие научные работыпо теме «Геология»