Излагаются новые данные о температуре, мощности, морфологии и распространении пластовой залежи.

Крупные пластовые залежи подземного льда, широко распространенные в северных районах мерзлой зоны, вызывают интерес исследователей уже не одно десятилетие. К настоящему времени накопился значительный фактический материал о распространении мощных пластовых залежей подземного льда на севере Западной Сибири, но вопрос об их происхождении до сих пор остается дискуссионным. Игарская мерзлотная станция с 1973 г. занимается изучением происхождения и распространения крупных пластовых залежей подземных льдов на севере Красноярского края. Толчком к этому послужило открытие в сентябре 1972 г. уникальной пластовой залежи подземного льда значительной мощности в естественном обнажении, названном нами «Ледяная Гора», на правом берегу р. Енисея на широте Полярного круга. Вопросы происхождения пластовой залежи по данным этого обнажения рассмотрены детально в ряде работ [Григорьев и Карпов, 1982; Казанский, 1979; Карпов, 1981; 1984; Карпов и Григорьев, 1978; Соломатин, 1981; Соломатин и др., 1981].

В последние годы к изучению пластовой залежи подземного льда в обнажении Ледяная Гора мы стали подходить комплексно, применяя разные методы исследований - литолого-фациальный, геоморфологический, структурно-петрографический, изотопно-кислородный, радиоуглеродный, палинологический, микрофаунистический и др. В результате этих исследований большинство специалистов пришли к выводу о погребенном ледниковом происхождении залежи. Но некоторые исследователи считают возможным объяснить этот феномен природы обычными процессами внутригрунтового льдообразования путем инъекции или сегрегации при эпигенетическом формировании многолетнемерзлой толщи в эпоху похолодания, последовавшую за термическим оптимумом голоцена. Их аргументация нам представляется недостаточной и мы по-прежнему придерживаемся ледниковой гипотезы происхождения пластовой залежи.

Район обнажения Ледяная Гора (рис. 1) расположен в области прерывистого распространения многолетнемерзлых пород. Под руслом Енисея и на дне котловин глубоких, не промерзающих до дна термокарстовых озер существуют, очевидно, сквозные талики, а под болотами и небольшими озерами - несквозные талики. По данным геофизических исследований на Ледяной Горе, Ю.М. Ним (устное сообщение) определил, что на дне западной части старого термокара в створе оз. Круглого (скв. 1 и 2) прослеживается проводящий горизонт на глубине от 95 до 115 м, а вне термокара у скв. 12, на северной части моренной гряды с абсолютными отметками около 55 м между озерами Утиное и Щучье этот горизонт наблюдался прерывисто на глубинах порядка 150-190 м. По заключению Ю.М. Ним, на этих геофизических профилях всюду выше отчетливо прослеживается высокоомная среда. По-видимому, подошва этого горизонта фиксирует нижнюю границу многолетнемерзлых пород. Эти данные, по-видимому, верны поскольку в районе пос. Ермакове на левом берегу Енисея, в 15 км западнее обнажения Ледяная Гора и в бассейне среднего течения р. Турухан развита еще более мощная толща многолетнемерзлых пород. Из табл. 1 следует, что температура ледяной залежи, по сравнению с температурой многолетнемерзлых грунтов в районе г. Игарки, относительна низкая. Это объясняется тем, что огромная масса ледяной залежи является хорошим аккумулятором холода. По данным скважин 3, 11 и 12, мощность пластовой залежи достигает 40 м, если считать нижнюю границу льда горизонтальной. По результатам ВЭЗ на постоянном токе, в 1981 г. мощность высокоомного слоя из льдонасыщенных пород и пласта чистого льда в районе профиля № 3 ВЭЗ вблизи скв. 12 между озерами Утиным и Щучьим, достигает 70 м, а на профиле № 5 ВЭЗ, в восточной части обнажения - 60 м (устное заключение Г.М. Мельниковой).

По данным инструментальной съемки, произведенной В.Р. Аникеевым, на 14 сентября 1983 г. площадь термокара в обнажении Ледяная Гора составила 78 200 м². За период с 20 сентября 1972 г., когда площадь термокара составляла 11 200 м², она увеличилась в 7 раз. Всего за время с начала образования обнажения с площади 78 200 м² в Енисей вынесено около 1 млн м³ талой воды и рыхлых отложений и 2 025 м³ леса. Судя по размерам термокара, объем пластовой залежи льда составлял несколько миллионов кубометров. Протяженность исчезнувшей части залежи с запада на восток равнялась 400 м, с юга на север - более 300 м.

В-августе 1983 г. на берегу оз. Фигурное (рис. 2) на расстоянии около 3 км к северо-западу от обнажения Ледяная Гора Б.И. Втюрин обнаружил аналогичный пласт льда, перекрытый моренными суглинками, который он считает самостоятельным образованием. Но, по нашему мнению, размеры ледяной залежи не ограничиваются лишь современной площадью, - по-видимому, она имеет более широкое распространение. К настоящему времени значительная часть ледяной залежи успела вытаять и на ее месте образовалась группа сравнительно больших и глубоких термокарстовых озер глубиной 10-20 м в 4-5 км к северу от обнажения Ледяная Гора. Очевидно, и в настоящее время продолжаются процессы дегляциации, которые определяют развитие резко выраженного инверсионного термокарстового рельефа.

Максимальная скорость разрушения и вытаивания ледяной залежи отмечена в восточной части обнажения в створе триангуляционной вышки и составила в 1982 г. 27 м, а в 1983 г. - 30 м. Средняя скорость разрушения обнажения в северной и южной частях за годы наблюдений составила 15-20 м в год. Старый термокар прекратил свое развитие к концу 1982 г. Его склоны заросли травой, а дно - тальником. Начало образования нового термокара отмечено нами в конце летнего периода 1979 г., когда начал таять небольшой участок ледяной залежи непосредственно у бечевника Енисея. В 1980 г. размеры этого кара увеличились до 15×20 м. В 1981 г. небольшой ручей прорезал его со стороны восточной части старого термокара, и в начале 1982 г. началось интенсивное таяние льда и вынос материала в Енисей.

Дальнейшее развитие обнажения будет зависеть от характера и степени вытаивания ледяной залежи и от интенсивности выноса в Енисей оттаявшего грунта. Кроме того, оно зависит от состояния оз. Щучье, от которого обнажение в двух местах отделено лишь перешейками шириной от 2 до 20 м. Уровень воды в оз. Щучье достигает 37,3 м, что является важным условием развития обнажения Ледяная Гора. Учитывая приведенные обстоятельства, можно предположить, что обнажение Ледяная Гора может просуществовать еще около 10 лет.

В результате 11-летних наблюдений за развитием обнажения довольно четко вырисовывается морфология пластовой залежи в плане и в разрезе (см. рис. 1). Оказалось, что в плане она имеет вид удлиненных, веерообразно расходящихся валов неправильной формы. В разрезе обнажения эти ледяные валы прослеживаются на глубине от 1,5 до 5 м ниже современной дневной поверхности. Пространства между ледяными валами, где лед уходит на глубину до 10-15 м, заполнены мощной толщей рыхлых отложений. Наиболее многочисленные и ярко выраженные в разрезе складчатые дислокации льда прослеживаются на валообразных поднятиях ледяной залежи по обе стороны от оси вала. Вероятно, это связано с направлением движения древнего ледника.

В заключение автор приносит искреннюю благодарность Т.П. Кузнецовой и Б.И. Втюрину за консультации.

ЛИТЕРАТУРА

1. Григорьев Н.Ф., Карпов Е.Г. К происхождению пластовой залежи подземного льда на р.Енисей у широты Полярного круга. - Пластовые льды криолитозоны. Якутск, 1982, с. 62-71.

2. Казанский О.А. О генезисе пластовой залежи подземного льда в долине р.Енисей. - Региональные и криолитологические исследования Сибири. Якутск, Ин-т мерзлотоведения СО АН СССР, 1979, с.136-143.

3. Карпов Е.Г. Новые данные о мощных пластовых залежах подземного льда на Енисейском Севере. - МГИ, вып.41, 1981, с.67-70.

4. Карпов Е.Г. О происхождении мощных пластовых подземных льдов в низовьях р.Енисей. - Геология и геофизика, 1984, № 1, с.21-36.

5. Карпов Е.Г., Григорьев Н.Ф. Мощная пластовая залежь подземного льда на Енисее у широты Полярного круга. - Мерзлотные исследования, вып.17. М., Изд-во МГУ, 1978, с.149-156.

6. Соломатин В.И. Об условиях консервации погребенных льдов в криолитозоне. - Прир. условия Зап. Сибири, вып.8. М., Изд-во МГУ, 1981, с.75-94.

7. Соломатин В.И., Крючков М.В., Хлап В.Г., Коклин В.Ф. К вопросу о генезисе пластовых льдов на севере Западной Сибири. - Прир. условия Зап. Сибири, вып.8. М., Изд-во МГУ, 1981, с.64-75.

SUMMARY

New data, on investigations of the "Ledyanaya Gora" exposure, made by the author in 1981-1983, are presented. The paper contains information on the temperature, thickness and morphology of massif ice. The contours of the massif ice have been specified on the basis of geophysical investigations and instrumental surveys of thermocarst. Information on the dynamics of the development of the exposure in 1972-1983 permitted to show disastrously quick decay of the massif. It is supposed that the exposure may be ruined in about 10 years.

Ссылка на статью:

Карпов E.Г. Морфология пластовой залежи подземного льда и динамика развития обнажения Ледяная Гора // Материалы гляциологических исследований. 1985. № 54. С. 200-204.