Геокриологическое картографирование шельфа Карского моря. Методика и результаты

UDK: 550.8(26)
DOI: 10.24887/0028-2448-2019-11-28-32
Ключевые слова: Карское море, криолитозона, субмаринные многолетнемерзлые породы (ММП), геокриологическое картографирование, методика, математическое моделирование эволюции мерзлых пород, палеогеографический сценарий, глубина залегания кровли и толщина многолетнемерзлых пород
Авт.: А.В. Гаврилов (МГУ имени М.В. Ломоносова; Фонд «Национальное интеллектуальное развитие»), д.г.-м.н., В.А. Павлов (ПАО «НК «Роснефть»), к.т.н., А.И. Фриденберг (ПАО «НК «Роснефть»), М.Л. Болдырев (ООО «Арктический Научный Центр»), В.З. Хилимонюк (МГУ имени М.В. Ломоносова; Фонд «Национальное интеллектуальное развитие»), к.г.-м.н., Е.И. Пижанкова (МГУ имени М.В. Ломоносова; Фонд «Национальное интеллектуальное развитие»), к.г.-м.н., С.Н. Булдович (МГУ имени М.В. Ломоносова; Фонд «Национальное интеллектуальное развитие»), к.г.-м.н., Н.И. Косевич (МГУ имени М.В. Ломоносова; Фонд «Национальное интеллектуальное развитие»), к.г.н., А.Р. Аляутдинов (МГУ имени М.В. Ломоносова; Фонд «Национальное интеллектуальное развитие»)

Проектные риски применительно к задачам ПАО «НК «Роснефть» по разведке и освоению ресурсов углеводородов на арктическом шельфе Российской Федерации во многом определяются геокриологической обстановкой (характером распространения многолетнемерзлых пород (ММП), их толщиной, среднегодовой температурой, криогенным строением и льдистостью, теплофизическими и прочностными свойствами). Поэтому разработка методики геокриологического картографирования и создание геокриологических карт являются актуальными.

В статье представлены методика и результаты картографирования криолитозоны Карского шельфа. Методика базируется на ретроспективном подходе к изучению субаквальной криолитозоны с использованием теплового математического моделирования. В математической модели в качестве начальных приняты условия одного из изученных периодов прошлого, а прогнозируемыми являются современные мерзлотные условия. Приведены этапы картографирования: составление базы данных, районирование по истории развития шельфа, построение палеогеографического сценария, геологической модели, их тестирование и геокриологический прогноз с помощью математического моделирования. Использование результатов моделирования и их увязка с натурными данными являются завершающей фазой процесса картографирования. Результаты исследований представлены в виде геокриологической карты. На карте показаны распространение, глубина залегания кровли и толщина многолетнемерзлых пород, а также распространение охлажденных и талых пород. Охлажденные породы развиты на западе и северо-западе акватории, где во время морской изотопной стадии МИС–2 (25-15 тыс. лет назад) существовал ледник. Перигляциальная зона во время МИС-2 занимает область современных глубин моря от 0 до 80-100 м, прилегающую к континенту. На юго-западе и в центре этой зоны в распространении талых, охлажденных, мерзлых пород и их параметрах прослеживается связь с основными природными событиями позднего плейстоцена-голоцена. Распространение многолетнемерзлых пород на юго-западе и в центре перигляциальной зоны преимущественно островное, на северо-востоке – в основном сплошное. Центральная часть этой зоны на месте акваториального продолжения Оби, Енисея и других рек, наследует подпрудный приледниковый бассейн пресных вод, существовавший во время оледенения МИС-2. Толщина многолетнемерзлых пород на юго-западе не превышает 100 м, на северо-востоке составляет от 100 до 300 м.

Список литературы

1. Прибрежная криолитозона северо-западного Ямала: проблемы освоения / В.В. Баулин, Н.В. Иванова, Ф.М. Ривкин [и др.] // Криосфера Земли. – 2005. – T. IX. – № 1. – C. 28–37.

2. Новая ГИС – ориентированная карта субаквальных многолетнемерзлых пород Карского моря / А.А. Васильев, П.В. Рекант, Г.Е. Облогов, Ю.В. Коростелев // Сб. докладов расширенного заседания Научного Совета по криологии Земли РАН. – 2018. – Т. 1. – С. 291–295.

3. Куликов С.Н., Рокос С.И. Выделение массивов многолетнемерзлых пород на временных сейсмоакустических разрезах мелководных районов Печорского и Карского морей // Геофизические изыскания. – 2017. – № 3. – С. 34–42.

4. Мельников В.П., Спесивцев В.И. Инженерно-геологические и геокриологические условия шельфа Баренцева и Карского морей. – Новосибирск: Наука, 1995. – 198 с.

5. Романовский Н.Н., Тумской В.Е. Ретроспективный подход к оценке современного распространения и строения шельфовой криолитозоны Восточной Арктики // Криосфера Земли. – 2011. – Т. XV. – № 1. – С. 3–14.

6. Свидетельство о государственной регистрации № 2016614404. Программа для моделирования геокриологических условий на ЭВМ «Qfrost» / Д.Г. Песоцкий. – № 2016611719; заявл. 02.03.16; опубл. 25.05.16.

7. Свидетельство № 940281. РосАПО. Программа расчета теплового взаимодействия инженерных сооружений с вечномерзлыми грунтами WARM / Л.Н. Хрусталев, Н.В. Емельянов, Г.П. Пустовойт, С.В. Яковлев. – 1994.

8. Геотермия арктических морей / М.Д. Хуторской, В.Р. Ахмедзянов, А.В. Ермаков [и др.] // Труды Геологического института. – 2013. – Вып. 605. – 232 с.

9. The last Eurasian ice sheets – a chronological database and time-slice reconstruction, DATED-1. Boreas / A.L.C. Hughes, R. Gyllencreutz, Ш.S. Lohne  [et al.] . – 2016. – V. 45. – P. 1–45.

10. Васильчук Ю.К. Изотопно-кислородный состав подземных льдов (опыт геокриологических реконструкций). – М.: РИО Мособлупрполиграфиздата, 1992. – Т. 1. – 420 с. – Т. 2. – 264 с.

11. Волков Н.Г. Прогноз температурного и водно-ионного режима засоленных мерзлых пород и криопэгов (на примере п-ва Ямал): автореф. дис... канд. геол.-минерал. наук. – М., 2006. – 26 с.


12. Левитан М.А. Адвекция атлантических вод в Арктику в четвертичное время (обзор) // Геология и геоэкология континентальных окраин Евразии. – 2009. – Вып. 1. – М.: ГЕОС, 2009. – С. 54–63.


Внимание!
Купить полный текст статьи (русская версия, формат - PDF) могут только авторизованные посетители сайта.