Васильчук Ю.К., Гинзбург А.П., Токарев И.В., Буданцева Н.А., Васильчук А.К., Паламарчук В.А., Блудушкина Л.Б., Слышкина Е.С. —
Морфология наледи Булуус, Улахан-Тарын, условия ее залегания и распределение стабильных изотопов кислорода и водорода в нижней части
// Арктика и Антарктика. – 2024. – № 1.
– С. 34 - 61.
DOI: 10.7256/2453-8922.2024.1.70079
URL: https://e-notabene.ru/arctic/article_70079.html
Читать статью
Аннотация: Наледи являются одним из наиболее опасных природных явлений. Отрицательное воздействие наледей определяется неожиданным затоплением территории и последующим замерзанием воды, формированием ледяных преград, обледенением подземных сооружений и коммуникаций (шахт, штолен, туннелей, водопропускных и канализационных колодцев), а также обледенением автомобильных и железных дорог, береговых гидротехнических сооружений и др. Известны случаи, когда взрывы наледных бугров пучения производили в течение нескольких секунд катастрофические нарушения. Наледь, ежегодно формирующаяся в долине ручья Булуус – одна из наиболее известных и детально изучавшихся наледей Центральной Якутии. Наледный лёд, был отобран из вертикального разреза. Лёд слоистый, мощность слоёв составляет 3–10 см, в верхней части наледи слои льда более мощные, чем в нижней.
Отбор образцов льда из наледных толщ было выполнено при помощи стальной коронки диаметром 5,1 см, приводимой в движение электрической дрелью Bosch. Измерения изотопного состава кислорода и водорода льда выполнены на лазерном инфракрасном спектрометре Picarro L 2130-i. Изотопный состав наледи Булуус заметно варьирует: значения δ18О изменяются от –20,2 до –21,9‰, величины δ2H варьируют от –159,5 до –173,7‰. Наледный лед в целом изотопически немного более “тяжёлый” по сравнению с поверхностными водами ручья Улахан-Тарын, значения δ18О составляют –22,18‰, а величина δ2H – –175,1‰. Грунтовые воды изотопически близки к водам ручья они также изотопически более “легкие” по сравнению с наледным льдом, в них значения δ18О изменяются от –22,17 до –22,25‰, величины δ2H варьируют от –173,7 до –175,1‰.
Abstract: Aufeis is one of the most dangerous natural phenomena. The negative impact of aufeis is determined by the unexpected flooding of the territory and subsequent freezing of water, the formation of ice barriers, the icing of underground structures and communications (mines, tunnels, culverts, and sewer wells), as well as the icing of roads and railways, coastal hydraulic structures, etc. There are cases when explosions of aufeis mounds produce catastrophic disturbances within a few seconds. The aufeis that forms annually in the valley of the Buluus Creek is one of the most famous and studied aufeis of Central Yakutia. The aufeis was sampled from a vertical section. The aufeis is layered, and the thickness of the layers is 3-10 cm. In the upper part of the aufeis, the ice layers are thicker than in the lower.
Sampling from the aufeis ice was carried out using a 5.1-cm-diameter steel crown driven by a Bosch electric drill. Measurements of the isotopic composition of oxygen and hydrogen in ice were performed using a Picarro L 2130-i laser isotope analyzer. The isotopic composition of the Buluus ice varies in a narrow range: δ18O values vary from −20.2 to −21.9‰, δ2H values vary from −159.5 to −173.7‰. Generally, the ice is isotopically slightly enriched compared to the surface water of the Ulakhan-Taryn creek, where the δ18O value is −22.18‰ and the δ2H value is −175.1%. Groundwater is isotopically close to the creek water; its isotope composition is also isotopically enriched compared to the ice of the aufeis, with δ18O values varying from −22.17 to −22.25‰ and δ2H values varying from −173.7 to −175.1‰.
Васильчук Ю.К., Гинзбург А.П., Буданцева Н.А., Васильчук Д.Ю. —
Криогенные почвы в долине реки Чара, Забайкалье
// Арктика и Антарктика. – 2022. – № 3.
– С. 54 - 91.
DOI: 10.7256/2453-8922.2022.3.38689
URL: https://e-notabene.ru/arctic/article_38689.html
Читать статью
Аннотация: Объектом исследования являются криогенные почвы в пределах Чарской котловины. Почвы в постпирогенном редкостойном лиственничнике на надпойменной террасе р. Чары, были отнесены нами к типу глеезёмов, подтипы – криогенно ожелезнённый криотурбированный мерзлотный и криогенно-ожелезнённый постпирогенный мерзлотный. Полевая диагностика этих двух почв неоднозначна, поскольку в профилях почв присутствуют некоторые морфологические признаки, дающие возможность определить их как подбуры – характерная для горизонта BF ярко-рыжая окраска, относительно лёгкий супесчаный гранулометрический состав (не более 19 % частиц физической глины). Полевая диагностика вместе с лабораторными исследованиями свидетельствует, о том, что почвы в разрезе на куруме на вершине хр. Удокан относятся к торфяно-литозёмам. Химико-аналитические исследования показали, что описанные почвы относятся к кислым (pH 4,9 – 5,4) и относительно слабозасолённым (TDS 8,1 – 18,9 мг/л). Карбонатная щёлочность в них также относительно невысока: 2,4 – 4,8 ммоль(-)/100 г почвы. Разрезы сильно дифференцированы по содержанию органического углерода. В торфяно-литозёме мерзлотном содержится от 9,3 до 37,8 % Сорг., глеезём криогенно-ожелезнённый постпирогенный мерзлотный гораздо слабее обогащён им, содержание здесь не превышает 6,8 %, обычно держась в районе 0,9 %.
Abstract: The object of the study are the cryogenic soils located within the Chara valley. We attributed soils in a post-pyrogenic sparse larch forest on the terrace of the Chara River, to the type of gleyzems (Gleysols), subtypes - permafrost cryogenically ferruginized cryoturbated and permafrost cryogenically ferruginized post-pyrogenic. The field diagnostics of these two soils is ambiguous, since the soil profiles contain some morphological features that make it possible to identify them as podburs (Entic Podzols): a bright red color of the BF horizon, a sandy loam texture, containing less than 19% of clay particles (< 10 µm). Field diagnostics, together with laboratory studies, indicate that the soils in the section on the stone run at the top of the Udokan Ridge belongs to peat-lithozem (Histic Leptosols). Chemical analyses have shown that the described soils are acidic with pH ranges from 4.9 to 5.4 and relatively slightly saline, TDS ranges from 8.1 to 18.9 mg/L. The carbonate alkalinity is also relatively low: 2.4–4.8 mmol(-)/100 g of soil. The sections are strongly differentiated by the content of organic carbon. Permafrost peat-lithozem contains from 9.3 to 37.8%, permafrost cryogenically ferruginized post-pyrogenic gleyzem is much less enriched in it, the content here does not exceed 6.8%, usually being around 0.9%.
Васильчук Ю.К., Буданцева Н.А., Гинзбург А.П., Васильчук А.К. —
Стабильные изотопы кислорода и водорода в наледях долины реки Вилюй
// Арктика и Антарктика. – 2022. – № 1.
– С. 1 - 39.
DOI: 10.7256/2453-8922.2022.1.37931
URL: https://e-notabene.ru/arctic/article_37931.html
Читать статью
Аннотация: Объектом исследования является изотопный состав трех наледей в долине реки Вилюй. Две из трёх опробованных наледей располагались в широких долинах ручьёв-притоков Вилюя, одна – на плоском днище термосуффозионной воронки. Площади исследованных нами наледей не превышают 30 кв. м, мощности льдов составляют от 45 до 100 см. В толщах наледного льда зафиксирована слоистость.
На диаграмме соотношения δ2Н - δ18О видно, что грунтовые воды и образовавшиеся из них наледи в целом изотопически более “легкие” по сравнению с поверхностными водами ручья Кысыл-Юрех и р. Вилюй. Изотопный состав наледных льдов на реке Вилюй варьирует в очень узком диапазоне: а) наледь 1 – значения δ18О изменяются от –19,3 до –20,9‰, величины δ2H варьируют от –156,5 до –162,9‰; б) наледь 2 – значения δ18О изменяются от –19,7 до –22,4‰, величины δ2H варьируют от –153,2 до –173,1 ‰; в) наледь 3 – значения δ18О изменяются от –19,8 до –22,7‰, величины δ2H варьируют от –162,9 до –181,3‰. Наледный лед в целом изотопически более “легкий” по сравнению с поверхностными водами ручья Кысыл-Юрех и р. Вилюй. Обнаружено сходство конфигурации изотопной диаграммы наледи 2 на Вилюе с диаграммой наледи IB93-5 на о.Байлот и изотопной диаграммы наледи 3 на Вилюе с диаграммой наледи F192-6 на о.Байлот, однако масштаб изотопных вариаций в наледях на о. Байлот в 5-6 раз больше, чем в наледях Вилюя.
Abstract: The object of the study is the isotope composition of three aufeis (icing) in the Viluy River basin. Two of the three tested icing were located in the wide valleys of the streams-tributaries of the Viluy River, one on the flat bottom of the thermosuffusion sinkholes. The areas of studied icings did not exceed 30 sq. m., their thickness ranges from 45 to 100 cm. Stratification is recorded in the icings. The co-isotope diagram δ2H-δ18O shows that icing ice was formed from spring water and generally is isotopically “lighter” compared to the water of Kysyl-Yurekh stream and Viluy River. The isotope composition of the icing ice varies in a very narrow range: a) for icing 1 δ18O values vary from –19.3 to –20.9‰, δ2H values vary from –156.5 to –162.9‰; b) for icing 2 δ18O values vary from –19.7 to –22.4‰, δ2H values vary from –153.2 to –173.1‰; c) for icing 3 δ18O values vary from –19.8 to –22.7‰, δ2H values vary from –162.9 to –181.3‰. The similarity of the isotope profiles of icing 2 on Viluy and icing IB93-5 on Baylot Island and isotope profiles of icing 3 on Viluy and icing F192-6 on Baylot Island was noted, however, the scale of isotopic variations for icings on Baylot Island are 5-6 times greater than that of Viluy icings.
Васильчук Ю.К., Буданцева Н.А., Васильчук Д.Ю. —
Тяжелые металлы и микроэлементы в позднеплейстоценовых повторно-жильных льдах Северной Якутии
// Арктика и Антарктика. – 2017. – № 1.
– С. 23 - 34.
DOI: 10.7256/2453-8922.2017.1.22232
URL: https://e-notabene.ru/arctic/article_22232.html
Читать статью
Аннотация: Предметом исследования являются содержание микроэлементов, тяжелых металлов и металлоидов в повторно-жильных льдах трех едомных массивов на севере Якутии: Кулар, Бизон и Дуванный Яр.
Едомные отложения разреза Дуванного Яра вскрыты на правом берегу в низовьях р.Колымы, у Дуванного переката. Разрез позднеплейстоценового едомного комплекса Бизон, расположен на правом берегу р.Колымы, в устье протоки Лакеевская в 15 км ниже Дуванного переката. Едомная толща близ пос. Кулар в предгорьях Куларского хребта располагается на пологом склоне южной экспозиции долины ручья Бургуаат в виде наклонного увала протяженностью по склону более 1 км. Основным методом исследования является атомно-абсорбционная спектроскопия, выполненная в Почвенном институте им. В.В.Докучаева. Образцы повторно-жильного льда отбирались в полевых условиях в полиэтиленовые пакеты, плавились при температуре не выше 15°С и переливались в химически инертные пластмассовые флаконы. Основными выводами проведенного исследования являются: а) в позднеплейстоценовых повторно-жильных льдах разрезов Бизон и Дуванный Яр по cравнению с разрезом Кулар значительно выделяются литофильные (марганец, стронций) элементы; б) содержание стронция во льдах разреза Бизон ниже среднемировых значений для поверхностных вод; в) марганец и железо, высоко подвижны в глеевой обстановке представлены во льдах разрезов Дуванный Яр и Бизон в значительно большем количестве, чем в разрезе Кулар, что может говорить о разных окислительно – восстановительных условиях при формировании жил, вероятно в Куларе обстановка была при формировании жил либо окислительной (в течение длительного времени) либо была более щелочной, чем в других разрезах, а в Дуванном Яре и Бизоне – в основном восстановительной глеевой и кислой.
Abstract: The subject of the study is the content of trace elements (heavy metals and metalloids) in the Late Pleistocene ice-wedge casts of three yedoma blocks of Northern Yakutia: Kular, Bison and Duvanny Yar. Yedoma deposits of Duvanny Yar are exposed on the right bank in the lower course of the Kolyma River, near the Duvanny riffle, in the Kolyma Lowland. It is drained by the northward flowing Kolyma River, the sixth largest river flowing into the Arctic Ocean. The lowland is bordered by the North Anyuy Range to the east, the Yukagir Plateau to the south, the Alazeya Plateau to the southwest and the Ulakhan-Sis Ridge to the northwest. The Late Pleistocene Bison yedoma complex is located on the right bank of the Kolyma River, in the mouth of the Lakeevskaya Channel 15 km below the Duvanny riffle. Yedoma near the Kular village in the foothills of the Kular range is located on the mild slope of southern aspect in the valley of the Burguaat creek in the form of an inclined slope extending over a slope of more than 1 km. The main reseacrh method is atomic absorption spectroscopy, performed in the V.V. Dokuchaev Soil Science Institute. Samples of ice wedges were sampled in the field in polyethylene bags, melted at a temperature not higher than 15 °C and poured into chemically inert plastic bottles. The main conclusions of the study are as follows: a) in the late Pleistocene ice-wedge casts of the Bison and Duvanny Yar sections, lithophile elements (Mn, Sr) are significantly distinguished in comparison with the Kular section; b) the content of Sr in the ice of the Bison section is below the world’s average for surface water; c) Mn and Fe, highly mobile in gley reducting medium, are represented in the ice of the Duvanny Yar and Bison sections in much larger quantities than in the Kular section; it can be connected with different redox conditions during the formation of ice wedges. Probably in Kular the conditions were oxidative (for a long time) or more alkaline than in other sections, and in Duvanny Yar and Bison – mostly gley reducing and acid.