WWW.KNIGA.LIB-I.RU
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - Онлайн материалы
 

Pages:   || 2 |

«2 ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ ГЛАВА 1. ИЗУЧЕННОСТЬ АРКТИЧЕСКИХ ПОБЕРЕЖИЙ С РАЗВИТЫМИ НА НИХ БЕРЕГОВЫМИ ПРОЦЕССАМИ 1.1. История изучения ...»

-- [ Страница 1 ] --

2

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ИЗУЧЕННОСТЬ АРКТИЧЕСКИХ ПОБЕРЕЖИЙ С РАЗВИТЫМИ НА НИХ

БЕРЕГОВЫМИ ПРОЦЕССАМИ

1.1. История изучения криолитозоны Арктических побережий

1.2. Основные береговые геокриологические процессы, их роль в разрушении

арктических побережий

1.3. Основные факторы природной среды, влияющие на разрушение арктических

берегов

Выводы к главе 1

ГЛАВА 2. ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Природные особенности изучаемого региона

2.2. Геокриологические условия района работ

Выводы к главе 2

ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СОСТАВА, СТРОЕНИЯ И СВОЙСТВ

МЕРЗЛЫХ И ОТТАЯВШИХ ПОРОД ЗАПАДНОГО ПОБЕРЕЖЬЯ БАЙДАРАЦКОЙ ГУБЫ............ 37

3.1. Методы экспериментальных исследований

3.2. Результаты экспериментальных исследований

3.3. Исследование изменчивости свойств пород по глубине

Выводы к главе 3

ГЛАВА 4. СКОРОСТИ ОТСТУПАНИЯ И ХАРАКТЕР РАЗРУШЕНИЯ БЕРЕГОВЫХ УСТУПОВ... 74

4.1. Методика исследований

4.2. Результаты анализа КФС и DGPS за длительный период

4.3. Результаты исследований характера и скоростей отступания берега при краткосрочных наблюдениях

Выводы к главе 4

ГЛАВА 5. ОЦЕНКА СКОРОСТИ РАЗРУШЕНИЯ БЕРЕГОВ, СЛОЖЕННЫХ МЕРЗЛЫМИ

ДИСПЕРСНЫМИ ПОРОДАМИ, НА ОСНОВЕ ЧИСЛЕННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

5.1. Методика проведения расчетов

5.2. Результаты моделирования и их обсуждение

Выводы к главе 5

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ 1. ХАРАКТЕРИСТИКА ИССЛЕДУЕМЫХ ОБРАЗЦОВ

ПРИЛОЖЕНИЕ 2. РЕЗУЛЬТАТЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НЕЗАМЕРЗШЕЙ ВОДЫ В ПОРОДАХ............ 118

ПРИЛОЖЕНИЕ 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ

СВОЙСТВ ПОРОД

ВВЕДЕНИЕ Актуальность работы На шельфе Арктического сектора сконцентрировано большое количество еще не использованных энергетических ресурсов, поэтому его исследование приобретает сейчас особое значение. Освоение северных территорий требует четкого учета изменчивости природной среды, вызванной как естественными факторами, так и техногенным воздействием. Без знания характеристик приповерхностных рыхлых отложений невозможно моделирование природной среды и прогнозирование криогенных процессов.

Исследования проводились в рамках международного проекта SAMCoT (Sustainable Arctic Marine and Coastal Technology), направленного на лучшее понимание особенностей природной среды и ее изменчивости при техногенном воздействии.

Комплексное изучение и исследование закономерностей развития процессов разрушения берега, а также выявление вклада различных факторов в развитие этих процессов позволит в дальнейшем использовать полученные данные для инженернохозяйственных целей, например, для составления геокриологических и инженерногеологических прогнозов и расчетов, которые невозможно осуществить без знания входных параметров, характеризующих отложения.

Цель и задачи исследований Целью исследований было установление взаимосвязи между составом, строением и свойствами пород и особенностями разрушения берегов, с развитыми на них криогенными процессами, на примере участка западного побережья Байдарацкой губы.





Для выполнения поставленной цели автором решались следующие задачи:

1. Охарактеризовать Байдарацкую губу с ее побережьями, основные береговые геокриологические процессы и их роль в разрушении берегов, основные факторы природной среды, влияющие на разрушение побережий Арктики, природные особенности региона исследований, и в частности, геокриологические характеристики района работ.

2. Провести полевые работы в течение нескольких полевых сезонов (2012-2014 гг.), включающие: исследование природных особенностей района работ; изучение состава, строения и свойств пород побережья; измерения температурного режима, глубины сезонного протаивания; оценку скорости и характера разрушения берегов, сложенных мерзлыми породами различного состава.

3. Провести лабораторные исследования отобранных в полевых условиях образцов, в частности: определить содержания органического вещества и легкорастворимых солей в отложениях; изучить фазовый состав влаги мерзлых пород в диапазоне отрицательных температур; исследовать гранулометрический состав пород; определить водно-физические, теплофизические и физико-механических свойств отобранных образцов и температуру начала замерзания.

4. Провести камеральную обработку полевых и лабораторных данных, установить закономерности изменения состава, строения и свойств пород выбранного участка побережья; исследовать скорости и особенности разрушения берегов за различные периоды времени, в том числе, на основе космических снимков разных лет.

5. Провести расчеты глубины сезонного протаивания пород и моделирование процесса отступания берега, связанного с термоденудацией, на основе имеющихся лабораторных и полевых данных; выявить роль состава, строения и свойств пород при разрушении берегов;

оценить диапазоны скоростей разрушения для данного региона.

Научная новизна работы Проведены комплексные исследования состава, строения и свойств дисперcных пород.

Получены новые данные, оценены возможные диапазоны изменения исследуемых характеристик и выявлены закономерности изменения теплофизических свойств и фазового состава влаги в зависимости от влажности, плотности, температуры, засоленности и заторфованности, характерные для данного района работ. Получены закономерности изменения состава, строения и свойств талых и мерзлых пород по глубине и установлена связь всех исследуемых параметров.

Оценены скорости отступания изучаемого участка берега за различные промежутки времени; на основе имеющихся данных выделено несколько областей, характеризующихся различными скоростями и характером разрушения; показано влияние различных процессов, способствующих отступанию бровки террасы; оценено влияние высоты уступа на скорость разрушения берега.

Проведено моделирование и получены количественные характеристики, отражающие вероятные диапазоны изменения скоростей отступания бровки, в зависимости от состава слагающих ее пород; выявлено влияние физических и теплофизических свойств отложений на величины отступания берегового обрыва при различной частоте удаления оттаявшего материала.

Защищаемые положения

1. Экспериментально установлены закономерности изменения состава, строения и свойств талых и мерзлых пород, выявлена связь всех исследуемых параметров между собой, в пространстве и по глубине. По физическим и теплофизическим параметрам изученная территория имеет неоднородный характер, что оказывает влияние на неоднородность разрушения берега и скорость его отступания на различных участках.

2. Пространственная и временная изменчивость скорости разрушения берегов на различных участках определяется термокарстовыми, термоэрозионными и термоденудационными процессами, особенностями волнового воздействия, а также геологическими и геокриологическими особенностями пород, слагающими береговые уступы. В последние годы (2012-2015 гг.) скорость отступания на высоких берегах оказывается выше, чем на сниженных элементах рельефа, в то время как наблюдения за длительный период времени (2005-2012 гг.) показали аномально быстрые темпы смещения бровки на низких участках.

3. Скорость разрушения побережья за счет термоденудации зависит и определяется составом и теплофизическими свойствами пород, кроме того наибольшее влияние на скорость отступания бровки оказывает режим удаления оттаявших отложений. В результате моделирования получены наиболее вероятные скорости отступания побережья, сложенного отложениями различного состава и свойств.

Практическое значение работы Выявленный широкий спектр характеристик талых и мерзлых пород может быть использован для прогнозных оценок свойств дисперсных отложений различного гранулометрического состава.

Полученные данные могут быть использованы для расчета и составления рекомендаций при проведении различных инженерно-геокриологических мероприятий по защите от дальнейшего разрушения берега, случае ведения на изучаемой территории хозяйственной или какой-либо иной деятельности.

Результаты моделирования могут быть использованы при необходимости выполнении работ по выполаживанию склонов от моря к суше, например, при прокладке подземных трубопроводов или иных видов коммуникаций.

Апробация работы Основные результаты диссертационной работы изложены в 8 публикациях, из них 2 статьи из перечня ведущих рецензируемых научных журналов ВАК. Основные результаты работы докладывались на международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов» (Москва, 2013), 4-ой Европейской конференции по мерзлотоведению (Эвора, 2014), Региональной конференции Международного географического союза «География, культура и общество для будущего Земли» (Москва, 2015), Международной конференции "Вечная мерзлота в XXI веке: фундаментальные и прикладные исследования " (Пущино, 2015), на 5-ой конференции геокриологов России «Геотехника в криолитозоне»

(Москва, 2016). Кроме того, поскольку работа проводилась в рамках международного проекта SAMCOT (Sustainable Arctic Marine and Coastal Technology), результаты были доложены на 4 рабочих встречах в Норвегии.

Личный вклад автора Отбор образцов для лабораторных исследований, изучение температурного режима пород, состава, строения и свойств пород проводились автором в течение нескольких полевых сезонов на побережье Байдарацкой губы в составе экспедиций МГУ в рамках проекта SAMCOT. В ходе самостоятельной поездки (сентябрь 2013) определялась глубина сезонного протаивания. В полевых условиях автором при бурении исследовались концентрации порового раствора отложений, естественные влажности и плотности, а также проводилось изучение теплопроводности пород в естественных обнажениях.

В ходе лабораторных исследований выполнено около 1500 экспериментов по изучению физических, теплофизических свойств и фазового состава влаги, для части образцов (16 монолитов) определены физико-механические свойства.

Обработка всех полевых данных, включая данные DGPS-съемки и геодезического нивелирования поверхности, а также проведение моделирования в программе «Qfrost»

проводилось непосредственно автором.

Структура и объем работы Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы. Содержание работы изложено на 127 страницах печатного текста, включая 9 таблиц, 57 рисунков, 3 приложения. Список литературы включает 127 источников отечественных и зарубежных авторов.

Благодарности Автор выражает искреннюю благодарность за постоянную и всестороннюю помощь, за ценные рекомендации и замечания научному руководителю – доценту, кандидату геологоминералогических наук Мотенко Римме Григорьевне и научному консультанту – доктору геолого-минералогических наук Брушкову Анатолию Викторовичу. Кроме того, хотелось бы отдельно поблагодарить доцента к.г.-м.н. Булдовича С.Н. за консультации и рекомендации по геокриологическим и инженерным вопросам, а также за помощь с привязкой снимков.

Автор выражает искреннюю благодарность своим родителям – Алексютину М.В. и Алексютиной Л.Ю., главным вдохновителям, по совместительству главным критикам.

Автор благодарит Кугубаева А.А. и Болотюка М.М. за всестроннюю помощь в выполнении экспериментальных исследований. За частичное определение физикомеханических свойств пород – к.г.-м.н Царапова М.Н., к.г.-м.н Котова П.И., Семиколенову Л.Г., Шередеко Н.С.; степени засоленности и содержания органического вещества в образцах

– Гречищеву Э.С., Иванова П.В.; за помощь в получении результатов по DGPS-съемке – геодезистов Старкова А. и Аманжурова Р.

Хотелось бы выразить искреннюю признательность всему коллективу кафедры геокриологии за помощь при написании работы, профессорам Роман Л.Т. и Комарову И.А., доцентам Лисициной О.М. и Гордеевой Г.И. – за ценные советы и замечания; старшим научным сотрудникам Кошурникову А.В., Исаеву В.С., Хилимонюк В.З. – за помощь при проведении полевых исследований.

ГЛАВА 1. ИЗУЧЕННОСТЬ АРКТИЧЕСКИХ ПОБЕРЕЖИЙ С РАЗВИТЫМИ НА

НИХ БЕРЕГОВЫМИ ПРОЦЕССАМИ

1.1. История изучения криолитозоны Арктических побережий Изучение побережий северных морей и океанов началось в XIV- XVI веках, в эпоху Великих географических открытий в Арктике. Много позднее, уже в ХХ веке наступил этап активного хозяйственного освоения Арктического побережья. Освоение трассы Северного морского пути, сопровождаемое изысканиями под портовые сооружения, разведка полезных ископаемых в береговой зоне арктических морей привлекли особое внимание к данной территории.

В истории исследований арктических побережий можно выделить несколько этапов [14, 7, 35].

Начальным можно считать временной интервал с первых северных экспедиций до 1930-х гг. На этом этапе происходит накопление первичных данных о разрушении берегов, сложенных многолетнемерзлыми породами. Фактические материалы описательного характера были получены такими выдающимися исследователями, как П.Ф. Анжу, Э.В.

Толль, А.В. Колчак и другие.

Второй этап продолжался с 1930-х годов по 1990-е. В начале этого периода, с общегеологической и общегеографической позиций, В.П. Зенковичем, А.К. Воллосовичем, М.М. Ермолаевым, Д.Г. Пановым и др. изучались геоморфология береговой зоны и особенности строения отложений, слагающих берега арктических морей и склоны прибрежных низменностей. Позднее, со становлением геокриологии (мерзлотоведения) как отдельной науки, изучение многолетнемерзлых пород (ММП) и льдов побережий Арктики проводилось уже геокриологами и криолитологами А.И. Поповым, П.Ф. Швецовым, П.А.

Шумским, Б.И. Втюриным, Е.М. Катасоновым и другими [35]. Одновременно с изучением Российской Арктики, исследования арктического побережья Северной Америки с седиментологической, геоморфологической, геокриологической и геологической точек зрения проводились Дж.Р. Маккеем [106], Р.Левелленом [104], Дж.Д. Хьюмом [99], Д.М.

Хопкинсом и Р.В.Хартцем [126], Е. Реймницем [113] и др. Таким образом, к 80-ым годам ХХ века был накоплен значительный фактический материал, характеризующий количественно и качественно разрушение побережий различных частей Арктики, а также выявлены основные факторы формирования тех или иных криогенных процессов. Основные результаты и данные их обобщения по состоянию на конец 1970-х представлены в монографии Ф.Э. Арэ «Термоабразия морских берегов»[7].

Современный этап изучения арктической криолитозоны, длящийся с середины 1990-х годов по настоящее время, связан с активным освоением крупных месторождений нефти и газа. Наиболее подробно изучены природные условия для отдельных промышленных участков в пределах западных арктических побережий России: в районе пос. Ямбург (Обская губа), в районе пос. Харасавэй, метеостанции Марре-Сале и на участке перехода проектируемого газопровода через Байдарацкую губу в Карском море, а также в районе пос.

Варандей в Печорском море [78]. Материалы изысканий и их обобщение для берегов Карского и Баренцева морей представлены в монографии «Инженерно-геологические и геокриологические условия шельфа Баренцева и Карского морей» [55], а также в монографии «Природные условия Байдарацкой губы» [66]. При поддержке Международной ассоциации мерзлотоведов (IPA) и Национального научного фонда США (NSF) в 2000г. был начат крупный проект по изучению динамики арктических побережий (ACD), который был направлен на усиление и интенсификацию исследований береговой зоны в Арктике. Этот проект успешно развивается до настоящего времени, активно поддерживается IPA и Международным арктическим научным комитетом [14]. В связи с повышенным интересом к изучению арктического региона в апреле 2011 года был начат крупномасштабный международный проект SAMCoT, направленный на развитие надежных технологий, необходимых при постоянной разведке и разработке важного и достаточно уязвимого Арктического региона. Этот проект позволит решить проблемы, вызванные ледовым режимом, мерзлотой и изменением климата в интересах энергетического сектора и общества.

1.2. Основные береговые геокриологические процессы, их роль в разрушении арктических побережий Изучение береговых процессов является достаточно актуальным вопросом в связи с активным освоением арктических побережий, сложенных очень чувствительными к внешним воздействиям ММП.

Основными экзогенными геокриологическими процессами, воздействующими на берега морей, являются термоабразия, термоденудация, термокарст и термоэрозия – комплекс взаимосвязанных процессов переработки берегов, и роль каждого из них определяется совокупностью элементов геолого-географической среды [17, 18].

На сегодняшний день имеется большое количество литературных данных по изучению разрушения берегов Арктических морей под воздействием геокриологических процессов.

Среди российских ученых этими проблемами занимались Ф.Э. Арэ, Н.Г. Белова, А.А.

Васильев, М.Н. Григорьев, Л.А. Жигарев, А.И. Кизяков, В.В. Куницкий, М.О. Лейбман, А.И.

Носков, С.А. Огородов, С.О. Разумов, Н.Н. Романовский, В.А Совершаев, В.И. Соломатин, В.Б. Спектор, В.Е. Тумской и многие другие. В иностранной литературе данные по изучению берегов Арктических морей представлены К. Арпом, Р. Беком, П. Флинтом, Дж. Харпером, Р. Хартцем, К. Хинкелем, М. Хопкинсом, Дж. Хумом, Г. Джеймсом, Б. Джонесом, Дж.

Джонгерсоном, М. Джонгерсоном, М.Макандером, Г. Маккарзи, Дж. Макеем, Д. Маурером, А.Моркиллои, Д.Пайер, Л. Шалком, Дж. Шмуцом, Ф. Урбан и другими.

Несмотря на то, что криогенными процессами занимались и занимаются множество исследователей, на данный момент остается ряд нюансов или неточностей, касающихся определения понятий «термоэрозия», «термоденудация», «термокарст», «термоабразия» и «нивация», а также их взаимосвязи между собой и с другими процессами. Несколько определений этих процессов представлены в табл.1.

–  –  –

В данной работе под термином термоэрозия понимается процесс разрушения мерзлых дисперсных пород за счет одновременного теплового и механического воздействия водных потоков, с образованием в мерзлых породах борозд, рытвин, промоин и оврагов.

Под термоденудацией принимается комплекс криологических гравитационных процессов (оползание, стекание, солифлюкция и др.), развивающихся при оттаивании пород и вызывающих разрушение склона и вынос материала в пониженные участки. Термокарстом в данной работе назван процесс вытаивания подземных льдов или сильнольдистых отложений, который сопровождается оседанием поверхности пород и формированием отрицательных форм рельефа. Под термином термоабразия принимается широко распространенное и наиболее часто используемое определение Ф.Э.Арэ [7].

Рассмотрим детальнее, как именно основные геокриологические процессы влияют на разрушение (отступание) берегов Арктики.

Термокарстовое проседание подводного берегового склона, создающее постоянно неравновесный профиль, отмечалось многими исследователями: C.В. Томирдиаро, Ф.Э.Арэ, С.А.Вольфом. С.В. Томирдиаро [84] в своих исследованиях показал, что берег с мощными жильными льдами отступает перед фронтом водоема до тех пор, пока остающийся после его оттаивания пласт уплотненной породы не начнет выступать из-под уровня воды. Это условие может наступить или в результате поднятия подстилающих слабольдистых пород, или в результате уменьшения общей льдонасыщенности размываемых морем отложений.

Исследования территории северо-запада Канады показали, что оттаивание льда в породах в прибрежной зоне привело к осадке более 3 м [119].

Исследования Н.Н. Романовского и В.Е. Тумского [75] показали, что поверхность огромной территории (протяженностью от 300 до 1000 км), расположенной к северу от современной береговой линии, была существенно переработана развивающимся термокарстом, что привело к понижению ее отметок на 10-35 м за последние 13–12 тыс. лет.

Быстрые скорости разрушения берега исследователи Хопкинс и Харц [126] связывали с развитием крупных термокарстовых просадок, зачастую образующихся при слиянии нескольких маленьких термокарстовых озер, которые формируются при оттаивании сильнольдистых пород. Джонес и его коллеги наблюдали наибольшие скорости разрушения берега в районе недавно спущенных озерных котловин [101].

Некоторые исследователи большие значения скорости отступания побережий в арктических регионах связывали с процессами термоабразии и термокарста. Исследования проводились на побережье Аляски на участке, где вклад вертикальных перемещений земной коры, а также относительных колебаний уровня моря был исключен. Для этого района, вычитая избыточную льдистость, с 1951 года 14% потерянного разреза связано с осадкой при оттаивании [114].

Нивация (деятельность снежников) является еще одним экзогенным геокриологическим процессом, влияющим на береговые процессы. А.А. Вильнер обратил внимание на то, что в начале лета снежники предохраняют уступы от протаивания. Для термоденудационных уступов они являются защитой от воздействия солнечной радиации и тепла воздуха и нередко значительно сокращают сроки развития термоденудации [7].

Похожий характер влияния снежников отмечали Н.Ф.Григорьев и О.В. Ермаков при изучении Ямало-Гыданского побережья [28].

А.С. Ионин отмечал разрушительную деятельность нивации на береговых уступах, вызвавшую формирование нивальных площадок и ниш [7]. Изучение Югорского побережья А.А. Губарьковым показало резкую активизацию термоэрозии на береговых уступах, связанную с повышением уровня зимних атмосферных осадков и накоплением снежников значительной мощности и запаса влаги. Наблюдения этих исследователей подтвердило, что на середину июля снежники перекрывали около 50% береговой линии, защищая берега от термоабразии, чего не наблюдалось в предыдущие годы, и доминирование термоабразионной деструкции прекратилось. Ей на смену пришли процессы термоэрозии и усилилась роль криогенного оползания. В то же время таяние снежников вызвало активный сток и термоэрозию в период снеготаяния. Совместно с термоэрозией активно развивались криогенные оползни течения и грязевые потоки. Сравнивая данные с 2001г. о выносе материала, исследователи отмечали, что за 13 дней снеготаяния термоэрозионными и оползневыми процессами было вынесено более 35% объема вещества по сравнению с его количеством за весь теплый период любого года наблюдения. Таким образом, установлено, что среди факторов, влияющих на береговую деструкцию, значительную, а подчас и ведущую роль, наряду с летней температурой воздуха и волнением, играют зимние атмосферные осадки [30].

Термоабразия берегов, по мнению Н.Н.Романовского, происходит преимущественно в результате размыва подводного берегового склона под воздействием волнений и течений. У основания берегового уступа формируется термоабразионная ниша размыва, углубление которой приводит к обрушению глыб мерзлой породы. Обвалившиеся глыбы размываются водой, предохраняя в это время берег от дальнейшего подмыва. После их размыва начинается формирование новой ниши, и цикл повторяется. При невысокой активности размыва ниша не образуется, и обрушение берегов не происходит. На небольших термокарстовых озерах со слабыми волновыми процессами и незначительным размывом отложений термоабразия развивается в основном за счет теплового влияния водных масс [74].

В монографии «Термоабразия морских берегов» Ф.Э. Арэ выделял три основных закономерности, влияющих на размыв подводного берегового склона в криолитозоне: 1) скорость размыва зависит от температуры воды; 2) объем наносов, получаемых в результате размыва, меньше размытого объема мерзлых пород; 3) избыточная льдистость пород способствует осадке при оттаивании и, соответственно, более быстрому разрушению берегов [7].

Термоденудация приводит к выполаживанию береговых уступов, устойчивость которых нарушена термоабразией. Этот процесс не вызывает существенных перемещений береговой линии и затухает после прекращения абразии [7]. Механизм развития этих форм в общих чертах схож во всех районах криолитозоны.

Формирование термоцирка начинается с момента, когда кровля залежи пластового льда (или сильнольдистых пород) оказывается затронутой сезонным или многолетним протаиванием, связанным с изменением климата или с локальным понижением поверхности. Сокращение мощности перекрывающих лед отложений может быть вызвано их частичным сносом склоновыми процессами, например криогенными оползнями скольжения, развивающимися в верхней части склонов.

В результате направленного протаивания и выноса пород криогенными оползнями течения происходит все большее обнажение пласта льда, образуется крутая отступающая тыловая стенка и формируется циркообразное понижение. На стадии активного развития термоцирка ведущими процессами, определяющими рост формы, выступают таяние льда и протаивание мерзлых пород, вскрывающихся в стенках. Вода, образующаяся при таянии льда, формирует промоину, а затем и овраг в подножии склона, открывающийся к морю. По этому оврагу происходит удаление оттаявшего и снесенного сверху материала [40].

Высокая льдистость многолетнемерзлых отложений, решетки мощных полигональножильных льдов и залегание их верхних частей вблизи поверхности создают потенциальную опасность возникновения необратимых деформаций пород на склонах и в береговых откосах.

Развитие деформаций отложений может начаться при малейших нарушениях условий теплообмена в системе атмосфера – почва – литосфера и устойчивости склонов и откосов.

Подготовка процесса перемещения материала вниз по склону в разных районах происходит по-разному. На участках, лишенных растительности, термоденудация, обусловленная таянием снега и летними дождями, более активна.

Большую роль в развитии термоденудации играет термокарст. Он широко развит на поверхности озерно-аллювиальной равнины. В процессе термокарста вырабатываются склоны, которые потом и подвергаются термоденудации. Непосредственный толчок к развитию термоденудационных процессов дает подрезка склонов в результате волноприбойной деятельности термокарстовых озер. В дальнейшем разрушение склонов приводит к расширению озерных котловин, соединению их с соседними котловинами и образованию аласного рельефа [35].

Х.Д. Валькер отмечал взаимодействие процессов термоабразии и термоденудации, относительные пропорции воздействия которых тесно связаны с количеством льда в системе, а также с интенсивностью волн [118]. Для района моря Лаптевых исследования показали, что вклады термоабразии и термоденудации в процесс отступания берега примерно одинаковы и играют большую роль. Совместное действие этих процессов Ф. Гунтер характеризует как термоэрозию [95]. Для берегов, сложенных сильнольдистыми ММП, предполагалось, что разрушение в верхней части склона связано с термоденудацией, а в нижней – с термоабразией.

По мнению российских исследователей прибрежных арктических регионов, основными береговыми деструктивными процессами являются термоабразия и термоденудация [7, 36]. В зависимости от механизма разрушения и от соотношения скоростей этих процессов А.И.Кизяков условно выделил три типа отступающих берегов, сложенных мерзлыми четвертичными отложениями: абразионные (термоабразионные), абразионнотермоденудационные, термоденудационные.

Для термоабразионного берега характерны явно выраженные формы рельефа, связанные с непосредственным воздействием волн:

наблюдаются следы подрезания берегового откоса, вырабатываются волноприбойные ниши.

Эти участки берега подвергаются воздействию волн только во время нагонов и осенних штормов. В случае абразионно-термоденудационных берегов, волны не вырабатывают ниши и не являются ведущим фактором разрушения берега, а существенную роль играет смещение отложений вниз по склону в результате развития термоденудационных процессов на береговом уступе. Термоденудационные берега развиваются в основном за счет термоденудационных процессов на уступе. Берега такого типа выделены на участках развития термотеррас, а также на относительно стабильных участках в районе устья крупных оврагов, термоцирков, рек, они имеют небольшую протяженность [40].

1.3. Основные факторы природной среды, влияющие на разрушение арктических берегов В настоящее время на побережье арктических морей отмечается увеличение скорости отступания береговой линии [93, 95, 101]. Скорость разрушения берегов в Арктике является почти самой большой в мире. По данным М.Н. Григорьева, в 1940-е – начале 1950-х гг., в связи с относительным потеплением климата Арктики, скорость разрушения берегов о.

Семеновский составляла в среднем 17 м/год, но в отдельные годы достигала 30–55 м [27]. Р.

Левелен, объясняя значительные скорости отступания при исследованиях небольших участков побережья, показал связь скорости отступания берега с длинной выборки [104].

Лантуит и Полард связывали большие скорости отступания берега моря Бофорта с тем, что большинством исследователей [106, 113, 114] результаты получены для небольшой территории с отдельными особенностями берегов [104].

По мнению М.Н.

Григорьева [27], основными природными факторами, определяющими динамику береговой криолитозоны, являются:

термические и циркуляционные характеристики климата;

гидродинамическая активность и колебания уровня моря;

морфология берегов;

мерзлотно-геологическое строение (особенности состава пород, их объемная льдистость, скопление подземного льда и пр.).

Термические и циркуляционные характеристики климата влияют на ледовую обстановку водоема, на продолжительность безледного сезона, а также на температуру воздуха.

Многими учеными было показано, что ледовый режим водоемов существенно влияет на процесс разрушения берега [7, 35, 94, 101]. В целом лед защищает береговые склоны от разрушения, при этом наибольшую роль играют продолжительность ледостава и ледовитость моря в летнее время [7]. Для побережий Арктических морей характерен длительный, 9-10 месячный период консервации береговой зоны и примерзания береговых откосов, который сменяется кратким периодом активизации гидродинамических процессов [19].

Гидродинамическая активность и колебания уровня моря определяют продолжительность, частоту и силу штормов.

Большую роль в разрушении морских берегов играют ветер и вызванные им волны, а также приливно-отливные и особенно сгонно-нагонные колебания уровня моря. Самые значительные колебания уровня моря обусловлены сгонно-нагонными явлениями, чаще всего наблюдаемыми в августе–сентябре. Процесс эрозии берегов восточных арктических морей России реализуется при штормовых ветрах скоростью более 10 м/с, которые генерируют волнение, направленное к побережью. Совместный вклад дрейфующих льдов и частоты разрушительных штормов в динамику берегов восточных арктических морей России составляет ~70% от общего влияния всех основных факторов [68, 69]. Е Раймниц показал в своих исследованиях моря Бофорта, что в период штормов скорость отступания берега может достигать 18 м/год, при средней скорости для данного участка исследований 5,4 м/год [113].

Исследования Дж.Д. Хьюма с соавторами показали, что повторяемость штормов оказывает главенствующую роль, влияющую на среднюю скорость отступания берега, которая не коррелируется ни с изменениями температур воздуха, ни с выпадением жидких осадков [99].

Изучение реакции прибрежной зоны на сильные шторма показывает, что абразия эпизодична, с короткими периодами интенсивного разрушения, приводящими к преобразованию профиля клифа [94]. Однако скорости отступания вершины клифа могут не совпадать с хронологией штормовых событий. Джонес выделял похожие факторы, влияющие на динамику береговых процессов, и отмечал, что скорость отступания берега и количество термоабразионных ниш изменяются из года в год [100]. Исследования Дж.Брауна показали, что частота, интенсивность, продолжительность штормов и паводков влияют на скорость отступания берега только в длительном цикле (несколько десятилетий) наблюдений [93]. По результатам 22 летних наблюдений за скоростью отступания берега в районе метеостанции Марре-Сале, а также на основе данных о геологическом и геокриологическом строении береговой зоны, о содержании льда и температурном режиме ММП А.А. Васильев сделал вывод, что скорость отступания берега изменяется циклически во времени. Периоды относительно медленных скоростей уступают периодам относительно высоких темпов. Весь цикл составляет примерно 20 лет [116, 117].

Анализ данных по метеостанции Марре-Сале, сделанный А.А. Васильевым, выявил, что повторяемость ветров со скоростью выше 10 м/с (штормовые ветра) составляет не более 5%, за исключением 1998 г., когда доля ветров со штормовой скоростью достигла 18%.

Однако, количественные доказательства решающей роли штормов в процессах разрушения берегов отсутствуют. В этом случае термоабразия является всего лишь одним из механизмов разрушения берегов, а вклад термоденудации составляет менее 25% от средней многолетней скорости отступания берега [115, 117].

Морфология берегов. По мнению Дж. Брауна, к местным территориальным различиям в скорости отступания берегов относятся: пространственное изменение высоты берегового уступа, содержание льда и органического вещества в породах склона, а также глубина моря [93].

Л.А. Жигарев показал, что для развития термоденудации большое значение имеет крутизна и длина склонов. Чем круче и короче склон, тем скорости таяния льда и выноса материала будут больше [35].

Мерзлотно-геологическое строение берега. В литературе имеется небольшое количество данных по изучению зависимости скорости разрушения берега от состава, строения и свойств пород, слагающих его. По мнению Ф.Э.Арэ, следующие мерзлотногеологические особенности пород оказывают основное влияние на отступание берега: состав, льдистость, размываемость и распространение залежей подземного льда [7].

Особенности состава пород. Наиболее устойчивыми к разрушению являются берега, сложенные твердыми кристаллическими породами. К неустойчивым относятся берега, сложенные рыхлыми многолетнемерзлыми породами [19].

Хопкинс и Харц акцентировали внимание на гранулометрическом составе отложений, играющем важную роль в скорости отступания: скорость разрушения склонов, сложенных гравелистыми породами с песчаным заполнителем, значительно меньше, чем берегов, сложенных супесчано-суглинистыми пылеватыми отложениями с высоким льдосодержанием [126]. В краткосрочной перспективе (до десятилетия) на темпы разрушения береговой линии влияют различные внешние воздействия и характеристики прибрежной морфоседиментационной системы, например: наличие тех или иных отложений, их геотехнические свойства и морфологические особенности [97, 110].

Дж.Р. Маккей, изучая побережье территории Юкона, отмечал, что быстрая скорость отступания характерна для низкого берега, сложенного тонкодисперсными отложениями с высоким льдосодержанием, и может достигать более 1 м/год [106]. Скорость отступания берега, сложенного песчаными или гравийными отложениями, значительно меньше.

Льдистость отложений. Несмотря на повсеместное распространение мерзлых пород в Арктических районах, лишь немногие исследования были посвящены изучению влияния количественного льдосодержания в отложениях на процессы отступания берега [94, 96, 115, 116, 117]. Льдистость пород влияет на их размыв неоднозначно. При ее увеличении затраты тепла на таяние льда возрастают, тем самым замедляя размыв берега. С другой стороны, избыточная льдистость приводит в дефициту наносов в береговой зоне, и следовательно, усилению процесса абразии [19]. Исследования С.Р. Даллимора, выявляя значимость количественного содержания льда в породе при развитии береговых процессов на территории северо-западной части Канадской Арктики, показали, что наличие различных видов льда в ММП благоприятно для развития береговой эрозии [94]. Высокое льдосодержание формирует локальные слабые участки, где береговая эрозия может развиваться со скоростями, значительно большими, чем наблюдаются на других участках побережья. Важную роль геологического строения и наличие ММП в динамике и механизме разрушения арктической прибрежной зоны отмечал А.А.Васильев. Он оценил влияние содержания льда в породе на скорость разрушения берегов близ метеостанции Марре-Сале.

При возрастании льдосодержания от 10 до 60% скорость термоабразии возрастает от 1,7 м/год до 3,3 м/год, то есть в 1,5-2 раза [116, 117]. По данным М.Н. Григорьева, для моря Лаптевых скорость разрушения берега, сложенного ледовым комплексом, составляет 1,9 м/год, а не содержащего ледовый комплекс – 0,3 м/год; для Восточно-Сибирского моря скорость отступания берега, не содержащего ледовый комплекс, такая же, а содержащего – немного ниже (1,6 м/год) [26].

Размываемость пород. Берега, сложенные льдистыми породами, могут противостоять активным гидродинамическим факторам лишь в мерзлом состоянии, а при протаивании они теряют связность и разрушаются [19].

Показателем устойчивости пород может служить размываемость пород. В зависимости от соотношения скорости оттаивания пород и скорости их сноса водным потоком выделяется четыре типа размыва: мерзлотно-эрозионный, предельно-термоэрозионный, термоэрозионный и эрозионный [18]. В области распространения ММП чаще всего встречается термоэрозионный и предельнотермоэрозионный типы размыва. При этом интенсивность размыва мерзлых пород обуславливается механической прочностью оттаивающих пород (термоэрозионный) и их теплофизическими свойствами (предельно-термоэрозионный). Термоэрозионный тип размыва характеризуется механическим показателем размываемости, который представляет собой отношение энергии потока, которой он обладает в единицу времени, к интенсивности размыва пород этим потоком (т.е.

это энергия, необходимая потоку для размыва грунта единичной ширины и толщины) и рассчитывается:

–  –  –

При предельно-термоэрозионном размыве интенсивность процесса в первую очередь зависит от состава пород. Наиболее легко размываются мелкие пески, как в талом, так и в мерзлом состоянии, хуже размываются суглинки и глины. В целом по степени возрастания абразионной прочности породы распределяются в следующем порядке: песок, песок пылеватый, супесь, суглинок, глина [19, 63, 89]. Значения коэффициента размываемости сильнольдистых отложений с учетом осадки при оттаивании, в суглинках изменяется от 0,0088 до 0,016 м3/т·м, в пылеватых суглинках около 0,0012 м3/т·м, а в песках варьирует от 0,0023 до 0,0043 м3/т·м [63].

Хотя теплофизический показатель размыва отложений учитывает теплофизические свойства пород, однако роль теплофизических свойств горных пород в отступании берегов Арктических морей практически не была оценена. По данному вопросу имеются единичные данные, которые представлены лишь в статье Ф.Э. Арэ [5]. Сравнивая теплоемкости мерзлой породы и льда, автор выявил весьма незначительное влияние этих характеристик на интенсивность оттаивания (повышая ее около 7%). Из этого также следует, что эффективность теплового воздействия моря возрастает с уменьшением содержания льда в породах, слагающих береговую зону.

Скопление подземного льда. Еще одним из рассматриваемых факторов, связанным с составом и криогенным строением пород и влияющим на разрушение берегов, являются скопления подземного льда. Наличие мономинеральных залежей льда благоприятно влияет на развитие различных криогенных процессов: на термоабразию, термоденудацию и термокарст.

Роль повторно-жильных льдов (ПЖЛ) в разрушении береговых обрывов под действием термоабразии рассматривалась Ф.Э Арэ в зависимости от состава и типа берегов. Зная примерное содержание льда, а также характерную влажность мерзлых отложений арктического побережья Якутии, Ф.Э. Арэ подсчитал, что в 1 м3 породы в зависимости от состава содержится 450 (в песках) и 470 (в суглинках) килограммов льда. Зная о содержании газовых и минеральных включений в повторно-жильном льде о-ва Мостах (море Лаптевых), автор подсчитал, что в 1 м3 этого льда содержится в среднем 890 кг чистого льда. Таким образом, было показано, что при таянии повторно-жильного льда затрачивается почти в два раза больше тепла, чем на таяние такого же объема мерзлой рыхлой породы. Для берегов, сложенных супесчано-суглинистыми отложениями древней аллювиальной равнины, размер обваливающихся блоков и длительность цикла выработки ниши при прочих равных условиях определяются размерами полигонов повторно-жильных льдов. Берега в аласных впадинах древней аллювиальной равнины имеют меньшее содержание повторно-жильного льда, чем предыдущий тип. В этом случае поверхность обрушения может происходить не только по ледяной жиле, но и по вмещающим породам. Влияние повторно-жильных льдов на характер разрушения берегов, сложенных песчанистыми отложениями прибрежной морской равнины, весьма незначительно [6].

Отличительной чертой районов с залежами пластовых льдов, выделяющей их среди побережий, сложенных многолетнемерзлыми породами, является наличие участков с резкой активизацией процессов термоденудации, вызванной вскрытием мощных залежей льда. К участкам вскрытия пластовых льдов приурочены береговые термоцирки и термотеррасы, скорость отступания тыловых стенок которых намного превышает скорость термоабразионного отступания береговых уступов соседних участков. Термоцирки, развивающиеся по вскрывающимся залежам пластового льда, встречаются во многих районах Арктических равнин: на севере Западной Сибири, на Таймыре, на побережье Анадырской низменности, в Канаде и на Аляске, на побережье Югорского п-ова и на о.

Колгуев [40, 95, 103]. Наличие почвенно-растительного покрова способствует блоковому обрушению в верхних частях склонов термоцирков. Зачастую обваливаются крупные блоки, ограниченные морозобойными трещинами [62].

Выводы к главе 1

1. Исследования Арктики, начатое несколько веков назад, включает три крупных этапа, в течение которых происходило накопление огромного количества фактического материала, в том числе, о природных условиях региона.

2. К основным береговым геокриологическим процессам, развитым на побережьях арктических морей, относятся термоденудация, термокарст, термоэрозия, нивация и термоабразия. Невозможно выделить определенную роль каждого процесса в разрушении арктических побережий, поскольку они взаимодействуют между собой и провоцируют друг друга (взаимосвязаны между собой).

3. Основные факторы природной среды, влияющие на разрушение арктических берегов, можно разделить на несколько групп: общеклиматические, гидродинамические, геоморфологические, геологические и криологические. Роль каждой группы на разрушение берегов достаточно велика.

4. Все существующие факторы, влияющие на развитие береговой линии, можно разделить на два типа (уровня), сочетание которых определяет скорость разрушения берегов.

К первой группе относятся ведущие (определяющие) причины, выводящие систему из равновесия и провоцирующие поиск системой стабилизации, такие как повышение уровня моря, вызванного тектоническими и неотектоническими движениями или климатическим перераспределением и пр. Ко второй группе относятся более узконаправленные факторы, влияющие на скорость и особенности протекания процессов разрушения берегов, но не определяющие их, например, литологический состав отложений, льдистость, геоморфологические особенности и др.

ГЛАВА 2. ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЙ

Полевые работы проводились на западном побережье Байдарацкой губы, расположенной в южной части Карского моря. Региональные особенности и локальные геокриологические условия побережья приведены в данной главе на основе полученных в ходе полевых и лабораторных исследований данных автора, а также с использованием фондовой и опубликованной литературы. Для лучшего понимания природной изменчивости были выполнены детальные наблюдения на небольшом участке берега протяженностью около 3,6 км, расположенном между островами Левдиев и Торасавей (рис. 1).

Рис.1. Территория исследований

2.1. Природные особенности изучаемого региона Климат. В соответствии с климатическим районированием Арктики, Байдарацкая губа находится в восточном районе Атлантического сектора Северного Ледовитого океана.

Средняя годовая температура имеет отрицательные значения -7…-10°С [66]. Самым суровым является период с декабря по март. Самые теплые месяцы года – июль-август.

О температурном режиме воздуха можно судить по данным двух метеостанций, расположенных на различных берегах Байдарацкой губы. Ход температур воздуха с 2012 по 2014 гг. по данным метеостанции Марре-Сале, расположенной на Ямальском берегу Байдарацкой губы, и метеостанции Усть-Кара, находящейся севернее изучаемой территории, приведен на рис. 2. Данные за указанный промежуток времени выбраны по причине проведения полевых работ в эти сезоны.

Рис. 2. Ход среднемесячеых температур воздуха на метеостанциях Усть-Кара (сплошная линия) и Марре-Сале (прерывистая линия) с 2012 по 2014 г.г. (составлено автором по www.rp5.ru) Анализ данных по метеостанциям Марре-Сале и Усть-Кара показал, что самые низкие среднемесячные температуры воздуха в 2012 и 2013 гг. наблюдалась в январе, в марте и в декабре, в 2014 г. – в январе и феврале. Средняя температура января в разные годы варьировала от -14,8 до -27,6°С, минимальные температуры воздуха за это время в отдельные дни на метеостанции Усть-Кара достигали -42°С, а на метеостанции Марре-Сале –

-43°С. Средняя температура июля в 2012 и 2013 гг. изменяется в интервале +9,6…+11,6°С, в июле 2014 г. было значительно холоднее, и среднемесячная температура составляла +4,6 и +3,3°С. Максимальные температуры в теплый период достигали +25 … +28°С.

Среднегодовая температура воздуха за три года изменялась в большом диапазоне и равнялась -3,9°С, -6,1°С и -7,0°С на метеостанции Усть-Кара, и -4,2°С, -7,4°С и -7,9°С на метеостанции Марре-Сале, соответственно. Из рисунка 2 видно, что продолжительность теплого периода (температура воздуха выше 0°С) постепенно сокращается, например в 2012 г. теплый сезон длился почти 5 месяцев, а в 2014 г. – меньше 4 месяцев.

В режиме ветра отчетливо проявляется зимой преобладание южной составляющей, летом – северной. Направление преобладающих ветров в холодный (ледовый) и теплый (безледный) периоды различно. В ледовый период суммарная повторяемость преобладающих направлений юго-западного и южного составляет 44 %, вероятность ветров остальных направлений невелика. В безледный период приблизительно равновероятными становятся все направления, за исключением юго-восточного.

Годовые суммы осадков, выпадающих в районе Байдарацкой губы, составляют 300-500 мм. Выпадение осадков связано, главным образом, с прохождением циклонов [66]. Для Уральского берегового участка характерно весьма неравномерное залегание снега. На подветренных склонах и в понижениях рельефа высота снежного покрова резко увеличивается и достигает 3,0 - 4,5 м, в то время как на наветренных склонах снег практически полностью развеивается и задерживается в очень небольших количествах, о чем свидетельствуют хорошо заметные «оголенные» поверхности различного размера. Среднее значения плотности и мощности снега (в апреле - мае 2007 г.) составляло 0,43 г/см3 и 0,35 м.

Сход снежного покрова обычно происходит во 2-й половине мая - начале июня, когда устанавливается полярный день и разрушение снежного покрова проходит достаточно интенсивно. Общая продолжительность существования снежного покрова составляет более 250 дней в году, причем практически полностью эти дни приходятся на ледовый период [122].

Ледовые условия. Как и другие регионы Арктики, Байдарацкая губа полностью или частично покрыта льдом на протяжении большей части года, в среднем 9 - 10 месяцев [101].

Ширина зоны припая на уральском берегу составляет 5 км. Дрейфующий лед распространен в центральной части губы. Льды зимнего нарастания имеют максимальную мощность 1,1 м в первой половине мая. Небольшое количество льда выносится из губы приливными течениями и ветрами, средняя скорость дрейфа льда достигает 5 - 10 см/с. Ледовый покров Байдарацкой губы характеризуется широким развитием торосов, на отдельных участках концентрация торосов достигает 4 - 5 баллов. На изучаемом участке преобладают торосы 0,5

- 2 м высотой.

Таяние льда весной и летом в среднем длится 2,5 месяца (с конца мая по начало августа). Губа полностью освобождается ото льда в конце июля и первой декаде августа (в 43% случаев). Средняя продолжительность безледного периода составляет 65 дней, самая большая – 126 дней – зафиксирована в 1944 г.[66].

Динамика и гидрология вод губы. Поскольку Байдарацкая губа целиком находится в пределах мелководной шельфовой зоны приливного Карского моря, в общем, преобладают правильные полусуточные приливы, но в отдельных районах они относятся к суточному и смешанному типу. Приливные течения достигают скоростей 150 см/с, значительно превышая скорости постоянных течений. Приливные изменения уровня сравнительно не велики, в среднем 0,5 - 0,8 м, однако зачастую они скрыты сгонно-нагонными колебаниями уровня, которые могут превышать 1 м [66].

Растительность представлена тундровыми сообществами, что связано с высокоширотным положением и суровостью климата. Господствуют моховые и моховолишайниковые тундры и сочетания их с другими типами тундр [66].

Геоморфология. На протяжении большей части кайнозоя регион подвергался длительному и устойчивому прогибанию, что привело к обширной трансгрессии моря, накоплению мощной толщи четвертичных отложений и формированию лагунно-морских аккумулятивных равнин. Согласно геоморфологической съемке, вдоль изучаемого побережья Байдарацкой губы прослеживаются аккумулятивные и цокольные прибрежноморские и приморско-речные формы рельефа с различными абсолютными отметками, в пределах которых выделяют первую и вторую морскую и речную террасы, лайду, пойму, пляж. Высота лайд и пойм – до 3 м, первых морских террас – до 4,5 м, речных – до 5 - 8 м;

вторых морских и речных террас – 12 -15 м [120, 121].

Поверхность террас и поймы неровная, осложнена обширными озерными котловинами с разными стадиями развития. Пляж представляет собой ровную слабонаклонную песчаную поверхность, шириной до 30 м, полностью лишенную растительности [66, 122].

По геоморфологическим особенностям исследуемая территория была разделенена на три части (рис. 3).

Рис.3. Геоморфологическая схема исследуемой территории

В северо-западной части высота террасы над уровнем губы составляет 12 - 15 м, в центральной части отметки высокой и низкой пойм варьируют от 0,5 до 4,3 м, в юговосточной терраса имеет более низкие отметки до 4-5,5 м. Поверхность поймы подвержена воздействию моря и затапливается в период осенних штормов. Именно в связи с этим во многих работах участок поймы называется «лайдой».

Геологическое строение. Самыми древними отложениями являются позднепротерозойские метабазальты, андезитобазальты, кварциты, кварцитовые песчаники и др.

Выше залегают нижнепалеозойские песчаники, алевролиты, перекрытые поздне-юрскими – меловыми отложениями, сложенными пачками глин, песчаников и алевролитов [123].

Новейшие отложения образуют сплошной чехол мощностью до 50 м [124]. Среди них выделяются комплексы: нижне- и среднеплейстоценовые морские и ледово-морские отложения ямальской серии, верхнеплейстоценовые морские, прибрежно-морские и аллювиально-морские отложения и голоценовые морские и прибрежно-морские отложения и осадки. Рельефообразующими в районе Байдарацкой губы являются верхнеплейстоценовые и голоценовые отложения [66].

Состав и свойства мерзлых четвертичных пород. Изучением свойств пород занимались множество исследователей, такие как В.И. Аксенов, Ю.Б. Баду, А.В. Брушков, Г.И. Дубиков, Н.В. Иванова, Я.А. Кроник, И.А. Комаров, С.Г. Лосева, Р.Г. Мотенко, Е.Е. Подборный, Л.Т. Роман, И.В. Шейкин, А.Н. Хименков, В.Г.Чеверев, и др.

На исследованной территории встречаются все генетические типы мерзлых толщ:

эпигенетические толщи – промерзание которых происходило по завершении осадконакопления; сингенетические – промерзали в процессе осадконакопления (на исследуемую глубину) и полигенетические, состоящие из верхнего (сингенетического) и нижнего (эпигенетического) горизонтов. Осадки, сформировавшиеся на обводненных и заторфованных поверхностях террас, промерзшие сингенетически, обычно обладают большой льдистостью и включают пластовые полигонально-жильные льды, залегающие в непосредственной близости к поверхности земли. Эпигенетически промерзшие морские осадки имеют меньшую льдистость. Песчаные отложения имеют в основном массивную криогенную текстуру, а в суглинистых отложениях сформировались сетчатые, крупно- и мелкошлировые либо слоистые криотекстуры [55].

Организацией «ПНИИС-изыскания» в 2006 - 2007 гг. были проведены инженерногеокриологические изыскания и составлена карта районирования инженерногеокриологических условий. Согласно карте, каждому геолого-генетическому типу отложений соответствует определенная закономерность распределения по разрезу ледяных включений в зависимости от состава и свойств отложений: величины суммарной влажности, плотности и льдистости [122].

На основе данных инженерно-геокриологических изысканий поверхность низкой террасы и поймы повсеместно покрыта торфом мощностью 0,5 - 3 м. В верхней части разреза залегают сильнольдистые и льдистые озерно-болотные отложения мощностью 3 - 7 м на разных участках, подстилаемые сильнольдистыми и льдистыми морскими отложениями.

Торф сильнольдистый, с атакситовой, порфировидной, слоисто-сетчатой и корковой криотекстурами, суммарная влажность изменяется в широких пределах от 200 до 800 % и более. Макрольдистость в торфе выражена наличием повторно-жильных льдов. Озерноболотные отложения, часто оторфованные, представлены переслаиванием песков, супесей и суглинков.

Суммарная влажность суглинков колеблется от 29 до 46 %, плотность варьирует в пределах 1,60 - 1,99 г/см3. Отложения, как правило, льдистые, в верхней части разреза – сильнольдистые; криогенная текстура сетчатая, структура пород мелкокомковатая, грунтовые отдельности имеют размеры 0,1 - 0,5 см, слабоконсолидированы, при оттаивании разрушаются. Суммарная влажность супесчаных отложений колеблется от 22 до 37 %, плотность варьирует в пределах 1,77 - 1,84 г/см3. Породы льдистые, криотекстура сетчатая и слоисто-сетчатая. К толще приурочена сетка мощных ПЖЛ, вскрывающихся в береговых обнажениях. Толщина ледяных клиньев в плечевой части достигает 2 - 4 м, хвостовые части жил уходят под урез моря.

В подошве супесчано-суглинистых отложений может располагаться горизонт гравийно-галечниковых пород с песчаным и супесчаным заполнителем. Влажность этих отложений около 20 % (отложения слабольдистые), криогенная текстура массивная и корковая. Верхнюю толщу подстилают мерзлые преимущественно слабольдистые разнозернистые пески мощностью до 6 м, суммарная влажность которых колеблется от 22 до 34 %, плотность варьирует в пределах 2,04 - 2,11 г/см3. Ниже по разрезу залегают преимущественно мелкозернистые светло-серые пески, суммарная влажность изменяется от 18 до 26 %, а плотность – от 1,95 до 2,14 г/см3. Пески обладают преимущественно массивной криотекстурой, однако встречаются сильнольдистые горизонты и слои чистого льда мощностью до 1 м. С глубины 3 м пески слабо- или среднезасоленные [122], что свидетельствует о морском генезисе этих отложений.

В пределах поймы под торфяным покровом залегают песчано-супесчаные отложения мощностью до 6 м, подстилаемые светло-серыми выше описанными песками, преимущественно мелкозернистыми. До глубины 2 - 7 м отложения сильнольдистые и льдистые, ниже – слабольдистые. Суммарная влажность отложений колеблется от 19 до 30 %, плотность варьирует в пределах 1,88 - 2,01 кг/м3. С глубины 3 - 5 м породы сильно- и среднезасолены. На глубине 4 м и ниже встречаются криопэги [122].

Исследования состава, строения и свойств пород проводились в рамках инженерногеологических изысканий, но опубликованных данных по характеристикам этих отложений практически нет, или в большинстве случаев для них известны лишь физические свойства.

Механические и теплофизические характеристики, как правило, определены для пород с больших глубин без детальных исследований верхней части разреза, где отмечалось отступания бровки террасы.

2.2. Геокриологические условия района работ Для детальных наблюдений был выбран участок берега между о-вами Левдиев и Торасавей, в 5 км на ЮВ от дельты р. Ою-яха (см. рис.1). Вдоль всего изучаемого берега располагается песчаный пляж различной ширины от 10 до 60 м. На исследуемой территории было выбрано две наблюдательные площадки (рис. 4), различающиеся высотой уступа над губой и составом отложений. Площадка 1 располагалась на правом берегу р. НгаркаТамбъяха (юго-восточная часть) с высотой уступа до 4-5,5 м, площадка 2 (северо-западная часть) – на высоком берегу с отметками над уровнем губы 13-16 м. В плане исследуемая часть берега разделена поймой реки Нгарка-Тамбъяха, которая впадает в губу.

В течение нескольких лет (с июня 2012 по июнь 2014) на исследуемой территории было пробурено 6 скважин до глубины 6,5 м и заложено 11 профилей (см. рис. 4). Скважины были пробурены на различных участках: четыре скважины – на правом более низком берегу (профили 1-3), и две – на высоком левом берегу (профиль 6 и 11).

Рис.4. Схема расположения наблюдательных площадок на исследуемом участке, профилей (П) и скважин (Скв.) Бурение скважин осуществлялось ручным мотобуром без промывки или продувки, чтобы сохранить криогенное строение керна. Для отбора керна использовались металлические ложки диаметров 7 см и 4 см. В случае затруднительной проходки какоголибо горизонта пород (например, при наличии прослоя гравелистого мерзлого песка), бурение продолжалось шнеком до смены отложений на более легкопроходимые. В ходе бурения породы подробно описывались, наиболее представительные образцы керна упаковывались и отбирались для дальнейших лабораторных исследований. Помимо образцов, отобранных при бурении скважин, отбирались образцы с эрозионного склона террасы.

По литологическому составу породы слегка различаются в разных частях изучаемого берега (рис. 5). Отложения поймы и высокой террасы оценены на основе визуальных полевых наблюдений с дополнениями по литературным данным [9, 66].

–  –  –

В восточной части Площадка 1 сложена более песчаными породами (супесями и пылеватыми песками) с невысокой влажностью, формирующими обрывистый склон высотой от 4,5 до 6 м. В западной части Площадки 1 высота склона варьирует от 1,5 до 4 м, в разрезе террасы широко развиты ледяные жилы различной мощности. Здесь отложения характеризуются большей льдистостью и представлены более суглинистыми разностями.

Площадка 2 сложена преимущественно менее льдистыми и более песчаными отложениями, формирующими субвертикальные склоны. Однако в плане на данной территории также наблюдаются области, где вскрываются сильнольдистые супесчано-суглинистые отложения предположительно озерно-болотного генезиса, вблизи которых иногда встречаются ледяные жилы (см. рис.8).

Исследуемая территория характеризуется суровыми природными условиями и сплошным распространением ММП, с поверхности развиты несквозные подозерные и подрусловые талики, а по разрезу – линзы и массивы охлажденных пород и криопэгов. На пляжах и лайдах мерзлые отложения по разрезу чередуются с охлажденными. Более ранние наблюдения, проводимые при инженерных изысканиях на данной территории, показали изменчивость среднегодовой температуры пород от -4 до -8°С, глубина проникновения годовых колебаний температур составляет 12 - 15 м [31, 55, 66]. Наиболее низкая среднегодовая температура отложений свойственна выпуклым обдуваемым участкам суши, на которых плотность снежного покрова максимальна, а его мощность незначительна. На таких участках среднегодовая температура на склонах и в прибрежной части террасы составляет -6,2…-7°С. В понижениях с повышением снегонакопления температура пород изменяется от -2,4 до -4,7°С [66, 122].

На рис. 6 представлены результаты измерения температуры пород в разные годы в различных скважинах.

Температуры пород в июне 2012 г. в скважинах 2 и 3 практически совпадают, свидетельствуя об однородных условиях теплообмена на террасе (в пределах площадки 1), поскольку скважина 2 располагалась значительно дальше от бровки (более 20 м), чем скважина 3 (менее 10 м). Значения температуры пород во всех пробуренных скважинах в июне 2013г тоже близки между собой. Амплитуда годовых колебаний температуры пород на забое самых глубоких скважин составляет примерно 0,7°С, при среднегодовой температуре пород -4,0°С.

Сезонное оттаивание пород начинается в мае – первых числах июня, сразу после схода снежного покрова, максимальная скорость оттаивания приходится на июнь – июль, и в августе она существенно снижается. В начале сентября глубины сезонно-талого слоя (СТС) достигают своих максимальных значений [66, 125]. Глубина сезонного оттаивания варьирует в широких пределах от 40 см на поверхности террасы до 200 см на пляже и определяется составом и увлажненностью пород, дренированностью поверхности и характером растительных покровов [55]. По результатам измерений в середине сентября 2013 г. мощность СТС на поверхности низкой террасы в среднем изменялась от 0,49 до 0,63 м, а на склоне – от 0,40 (между блоками дерна) до 0,75 м (под дерном).

В трансформации рельефа определяющими являются термоэрозия, термокарст, формирование полигонально-жильных и пластовых льдов, а также эоловые процессы [55]. В пределах исследуемого участка криогенные процессы и явления широко распространены, ниже перечислены основные из них.

Скважина 2 Скважина 3 Скважина 4 Скважина 5 Температура, С Температура, С Температура, С Температура, С

-20 -10 0 10 -10 -5 0 5 10

-30 -20 -10 0 10

-5 0 5 10 Глубина, м

–  –  –

Термокарст достаточно распространен на данной территории, наиболее широко развиты термокарстовые котловины в пределах поймы. Термокарстовые котловины (озера) характеризуются различной степенью развития. Примером современного развития термокарста может служить старая грунтовая дорога, идущая вдоль берега на Площадке 1, на которой отчетливо видны развивающиеся озерца («лужи») по ледяным жилам (см. рис.42Г, правая часть).

Морозобойное растрескивание пород и жильное льдообразование. Размеры полигонов, образованных полигонально-жильными льдами, на основе космо-фото снимков (КФС) варьируют в пределах 5-20 м. Общая протяженность ПЖЛ на участке в 100 м2 составляет 850 м (рис. 7). Если предположить, что отношение глубины жилы к ширине соотносится как 3:1 [107], а средняя ширина ледяных жил около 1-2 м (на основе полевых наблюдений), то средняя льдистость территории за счет ПЖЛ на основе метода, предложенного Полардом и Френчем [111], составляет 13% [92].

Рис.7. Дешифрирование протяженности ПЖЛ на примере участка площадью 100х100 м2 в пределах Площадки 1[www.digitalglobe.com] Термоэрозия по ПЖЛ. Распространение ПЖЛ в пределах изучаемой территории провоцирует развитие термоэрозионных процессов. При вытаивании ледяных жил происходит формирование оврагов (рис. 8А и 8Б), отмеченных при исследованиях на участках. Деградирующие ледяные жилы при наличии небольших уклонов поверхности в теплый период времени служат каналами стока для вод СТС. Пробуренная на Площадке 1 скважина № 3 вскрывала краевую часть ледяной жилы мощностью 0,45 м, кровля которой находилась на глубине 0,70 м от поверхности. Жила перекрывалась торфом, защищающим ее от протаивания.

Рис.8. Профиль 3: А – в июне 2012 г.; Б – в июне 2013 г. (фото автора) Термоабразия. Процесс имеет локальное распространение в нижних частях приморских береговых обрывов. Термоабразия наиболее интенсивна на площадке 2, где под действием этого процесса в начале лета формируются ниши в мощных еще нерастаявших снежниках (рис. 9А), а в конце лета – начале осени в мерзлых льдистых обрывах наблюдаются ниши высотой до 0,5 м и глубиной до нескольких метров (рис. 9Б).

Рис. 9. Термоабразионная ниша: А –в снежнике, июнь 2012 (фото С.Н. Булдовича);

Б – в мерзлой породе, сентябрь 2013 (фото автора) Термоденудация и криогенные оползни имеют локальное распространение в пределах берегового обрыва. Разрушение берегов при термоденудации сопровождается сносом материала вниз по склону различными способами (рис. 10). Наличие льдистых тонкодисперсных отложений в верхней части разреза способствует активному развитию комплекса процессов, таких как оползание (рис. 10А), обваливание (рис. 10Б), сплывание, стекание (рис. 10В) и др., происходящих в процессе оттаивания.

Чаще всего в результате развития этих процессов формируются «гофрированные»

(ступенчатые, микротеррасированные) береговые склоны (рис. 10А). В случае преобладания в разрезе преимущественно менее льдистых пылеватых песчаных отложений, образующих более крутую стенку, разрушение береговых уступов происходит в основном за счет осыпания и обрушения после оттаивания значительного объема пород (рис. 10Г).

Рис.10. Преобладающие термоденудационные процессы на изучаемой территории:

А – сползание материала; Б – обваливание; В – стекание грязевых потоков; Г – осыпание (А, Г – фото автора, Б, В – фото Э.Гуиган) Нивация. Современные и погребенные снежники имеют широкое распространение на прибрежных участках. Их мощность пропорциональна высоте склона, и, соответственно, более длительное время они сохраняются в пределах Площадки 2, расположенной на высокой террасе. В ходе полевых работ в июне 2012 г. (самый теплый год наблюдений) было зафиксировано наличие крупных снежников мощностью до 5-8 м, распространенных на пляже. В плане снежники в зоне сочленения обрыва террасы с пляжем представляли собой полосу шириной в десятки метров. Эта полоса имела как сплошное распространение на сотни метров вдоль берега, так и состояла из отдельных фрагментов, разделенных небольшими участками обнаженного берегового уступа, где снежники отсутствовали. При маршрутных наблюдениях была отмечена «защищающая роль» снежников в областях активного процесса термоабразии, где в теле снежника была сформирована глубокая волноприбойная ниша (см. рис. 9А). Кроме того было установлено, что снежники могут эффективно «подпирать» смещающиеся по склону материал и дернину. В нижней части склона под телом снежника в период его существования гравитационные склоновые процессы полностью блокируются.

С другой стороны, снежники сами являются весьма активным фактором, вызывающим отступание береговых уступов. При снеготаянии формируются интенсивные потоки, приводящие к термоэрозионному размыву пород (рис. 11А). Кроме того, в ходе полевых исследований было установлено, что в начале теплого периода в теле снежников формируются каналы, по которым движутся водно-грязевые потоки, выносящие на пляж значительное количество грунтового материала (рис. 11Б).

Рис. 11. Роль снежников в разрушении берегов: А – смыв материала со склона при таянии снежника;

Б – формирование каналов в теле снежника (А – фото автора, Б – фото С.Н. Булдовича) Таким образом, разрушение берега в пределах изучаемого района связано с воздействием различных геокриологических процессов, таких как термоденудация, термокарст, термоэрозия и нивация.

Выводы к главе 2

1. Территория исследований находится в восточном районе Атлантического сектора Северного Ледовитого океана. Для региона характерны отрицательные среднегодовые температуры воздуха, большие скорости ветра, повышенные облачность и осадки.

Байдарацкая губа полностью или частично покрыта льдом на протяжении большей части года, в среднем 300 дней.

2. Средняя годовая температура воздуха имеет отрицательные значения. По данным двух метеостанций, расположенных на разных берегах Байдарацкой губы, среднегодовая температура воздуха за период наблюдений 2012-2014 гг. менялась в интервале от -3,9 до С.

3. Изучаемая территория располагается на аккумулятивной равнине, по геоморфологическим особенностям разделенной на высокую и низкую террасу, пойму (называемую в некоторых работах «лайдой») реки Нгарка-Тамбъяха и пляж. Единственным водотоком является река (ручей) Нгарка-Тамбьяха.

4. Правый берег реки имеет более низкие отметки до 5 - 6 м, а левый – более высокий (до 17 м). Поверхность террасы достаточно неровная, наибольшее количество термокарстовых озер различной степени развития приурочено к поверхности поймы. На террасе также развиваются термокарстовые процессы, происходящие в основном под техногенным воздействием.

5. Исследуемый район относится к зоне сплошного распространения ММП, в пределах которой развиты подрусловые и подозерные талики, а по разрезу встречаются охлажденные породы и криопэги. Среднегодовая температура пород (на глубине 6,5 м) за период наблюдений составляет -4,0°С. Мощность СТС на поверхности низкой террасы составляет 0,5 - 0,6 м, а на склоне – 0,4 - 0,75 м. Глубина сезонного протаивания в нижних частях склона и на пляже превышает 2 м.

6. На изученной территории широко развиты склоновые процессы, морозобойное растрескивание и образование повторно-жильных льдов, термоденудация, термокарст, термоэрозия и термоабразия (на узком участке берега), при таянии и после схода снега наблюдается высокая деструктивная способность нивальных процессов.

7. Анализ литературных данных показал, что породы и их свойства для изучаемого берега охарактеризованы точечно и фрагментарно, в большинстве случаев для пород известны лишь физические свойства, механические и теплофизические свойства зачастую относятся к отложениям с больших глубин без детальных исследований верхней части разреза.

ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СОСТАВА,

СТРОЕНИЯ И СВОЙСТВ МЕРЗЛЫХ И ОТТАЯВШИХ ПОРОД ЗАПАДНОГО

ПОБЕРЕЖЬЯ БАЙДАРАЦКОЙ ГУБЫ

Исследование состава, строения и свойств пород проводилось на образцах, отобранных в ходе полевых работ на побережье Байдарацкой губы. Всего было отобрано 86 образцов, из которых 54 находилось в мерзлом ненарушенном состоянии и 32 образца нарушенного сложения.

3.1. Методы экспериментальных исследований Основные характеристики рыхлых отложений исследовались с помощью целого ряда стандартных методов (рис. 12).

Рис.12. Методы экспериментальных исследований, используемые в работе Исследование гранулометрического состава отложений производилось стандартными методами [21, 47]: для глинистых разностей – ареометрическим, для песчаных – ситовым анализом. Для диспергирования глинистых отложений применялся пирофосфат натрия.

Ареометрический метод использовался для определения содержания в породах частиц диаметром менее 0,1 мм, крупнее 0,1 мм – ситовым методом. Ситовой анализ производился с помощью пропускания промытых водой песков через сита с размером отверстий 10; 5; 2; 1;

0,5; 0,25; 0,1 мм и определения массы каждой фракции. Классификация отложений выполнена по ГОСТ 25100-2013 [22].

Естественная весовая влажность пород (Wtot, %) определялась высушиванием оттаявшего образца при температуре 105°С (органические породы сушились при температуре 80°С) до постоянной массы. Исследования проводились в двух- трехкратной повторности.

Плотность отложений (, г/см3) в лабораторных и полевых условиях определялась методом режущего кольца [47, 56]. В случае с мерзлыми образцами. кольцо вдавливалось с использованием пресса. Определение плотности проводилось с двух- четырехкратной повторностью.

Плотность скелета образца рассчитывалась по формуле:

=, 1+Wtot где - естественная плотность образца; Wtot - естественная влажность, в долях единицы.

Определение пределов пластичности осуществлялось по стандартным методикам [23, 47], предполагающим предварительное изъятие песчаных частиц размером более 1 мм.

Влажность верхнего предела пластичности (WL, %) определялась подбором влажности образца, при которой балансирный конус Васильева погружается в образец под тяжестью собственного веса на глубину 10 мм за 5 секунд. Влажность нижнего предела пластичности (WP, %) определялась раскатыванием в жгут, подбирая влажность образца, при которой из него удается получить жгут диметром 3 мм, распадающийся на кусочки длиной 3 – 10 мм. После подбора таких влажностей исследуемый образец высушивался при температуре 105°С до постоянной массы. Исследования проводились с двукратной повторностью.

Относительное содержание органического вещества (Ir, %) определялось гравиметрическим методом [24], основанном на определении потери массы пробы после прокаливания при температуре 525°С, предварительно образцы были высушены до постоянной массы при температуре 105°С.

Степень засоленности отложений (Dsal, %) на различных этапах исследований определялась с помощью различных измерительных приборов.

В полевых условиях использовался рефрактометр «RHS-10ATS». Работа данного прибора основана на определении показателя преломления света, связанного с соленостью раствора. Устанавливалась влажность образца и рассчитывалась степень засоленности.

В лабораторных условиях содержание солей измерялось в водных вытяжках, приготовленных по ГОСТ 26423-85 [25]. Образцы выстаивались, затем суспензия фильтровалась. Измерялась удельная электрическая проводимость полученных растворов кондуктометрами «МАРК-603/1» и «COM-100» и определялась концентрация. Поскольку кондуктомер СOM-100 имеет достаточно узкий диапазон применимости, измеряемые им растворы разбавлялись дистиллированной водой 1:1. Для части образцов засоленность была определена фотоколориметром-концентратомером «ЭКОТЕСТ-2020-РС». Данный прибор предназначен для измерения коэффициентов зонального пропускания, оптической плотности и массовых концентраций веществ в водных и неводных растворах. В наборе к прибору имелись тест-системы, являющиеся готовыми растворами или сухими смесями реагентов. В зависимости от концентрации определяемого вещества изменяется окраска раствора.

Измерения производились при определенной длине волны, после чего прибор показывал концентрацию выбранного вещества. Общую степень засоленности получали, суммируя катионы и анионы.

Содержание незамерзшей влаги (Ww, %) определялось комбинацией двух методов:

криоскопического и контактного. Правомерность применения такого подхода к опредлению содержания незамерзшей воды в мерзлых породах в широком диапазоне отрицательных температур показана Э.Д. Ершовым [34].

Криоскопический метод основан анализе термограмм нагревания или охлаждения образцов пород. При фазовом переходе воды выделяется (поглощается) определенное количество тепла, приводящее к резкому изменению скорости нагрева (охлаждения), что и фиксируется на термограмме [42]. В этом методе используется утверждение, что содержание незамерзшей воды в мерзлой породе при определенной температуре t равно той влажности, при которой температура замерзания (оттаивания) породы будет равна t [56]. Для незасоленных пород границей применимости данной методики является значение температуры до -1…-3С, для засоленных образцов эта граница сдвигается в область более низких температур [34]. Этот метод отличается от остальных тем, что в нем исследуется не зависимость количества незамерзшей воды от температуры, а наоборот, определяется температура замерзания (tbf, °С) пород при различных значениях влажности. При подготовке образцов использовались породы с естественной влажностью, а также приготовленные грунтовые пасты с заданными значениями влажности. Образцы помещались в металлические формы диаметром 30 – 40 мм и высотой 40 – 60 мм и замораживались. В ходе экспериментальных исследований определялась температура оттаивания, чтобы избежать погрешностей, связанных с переохлаждением. Цикл оттаивания проводился в воздушной среде при комнатной температуре. Измерение температуры проводилось с использованием хромель-копелевой термопары, с точностью ±0,03°С. После оттаивания образец высушивался и устанавливалась его влажность, в двукратной повторности.

Контактный метод был разработан сотрудниками кафедры геокриологии МГУ под руководством Э.Д. Ершова [34, 79]. Метод основан на установлении равновесия между льдом, незамерзшей водой и паром при фиксированной температуре [87]. Суть этого метода выражается в том, что при контакте льдонасыщенной породы (или льда) с сухой (или воздушно-сухой), влагосодержание в которой Ww при данной температуре, происходит влагообмен и насыщение сухой породы влагой за счет интенсивного парового и пленочнокапиллярного переноса воды [56]. Каждому равновесию соответствует равенство химических потенциалов взаимодействующих фаз, а при изменении отрицательной температуры это равновесие смещается до возникновения нового. Время установления динамического равновесия для незасоленных отложений составляет от нескольких часов до нескольких суток, для засоленных – до 7 суток. Исследования Ww данных методом можно проводить на базе любой холодильной установки, способной поддерживать заданную отрицательную температуру в течение определенного времени. Для получения значений Ww при одной заданной температуре изготовлялись грунтовые пластины размером 340,5 см3.

Пластины высушивали при комнатной температуре до воздушно-сухого состояния.

Параллельно приготавливали пластины аналогичных размеров из льда. Образцы, используемые при экспериментальных исследованиях, представляли собой «сэндвичи», собранные из пластин льда и воздушно-сухой породы. Образцы закладывались в холодильные шкафы с заданными значениями отрицательных температур и через несколько дней извлекались и разделывались, и устанавливалась весовая влажность образцов.

Эксперименты проводились на двух-трех параллельных образцах при пяти-шести заданных значениях отрицательной температуры. Различие результатов параллельных определений не превышало 3-5 %.

По результатам экспериментальных исследований криоскопическим и контактными методами были получены зависимости содержания незамерзшей воды в диапазоне температур от 0 до -20°С.

Теплофизические свойства талых и мерзлых пород включали исследования трех основных параметров: теплоемкости, коэффициентов температуро- и теплопроводности.

В лабораторных условиях теплофизические характеристики отложений определялись цилиндрическим зондом KD2 Pro и методом регулярного режима I-ого рода.

Прибор KD2 Pro состоит из ручного контроллера и сенсоров, которые погружаются в исследуемые материалы. Малый сенсор с одной иглой (KS-1), имеющий размеры d = 1,27 мм и h = 60 мм, измеряет теплопроводность (, Вт/м·К) в диапазоне от 0,02 до 2 Вт/(м·К), с погрешностью ±5 %. Сенсор с двумя иглами (SH-1) измеряет коэффициенты тепло- и температуропроводности и объемную теплоемкость с погрешностью ±10%. Коэффициент температуропроводности (а, м/с2) измеряется в диапазоне от 0,1 до 1,0 м/с2, – в диапазоне от 0,02 до 2 Вт/(м·К), объемная теплоемкость (С, кДж/(м3·К) – от 0,5 до 4 кДж/(м3·К).

Двойной зонд имеет две параллельные иглы диаметром d = 1,3 мм и высотой h = 30 мм.

Принцип работы прибора основан на создании известного теплового импульса и измерении температуры датчиками, расположенными внутри игл. Измерения температуры проводятся с интервалом 1 с во время нагрева или охлаждения. Используются различные алгоритмы для анализа измерений, полученных во время нагрева и охлаждения игл [90]. Для установки зонда в мерзлые образцы просверливались отверстия нужного диаметра и глубины с помощью сверлильного станка «ТВМ 220» и специально изготовленного направляющего устройства. После просверливания отверстий образцы выстаивались при температуре измерений в течение 6 часов. Для лучшего контакта использовалась термопаста.

Проводилось по несколько параллельных измерений с интервалом 15 мин. Сначала испытания проводились на монолитах в мерзлом состоянии, затем в талом. После проведения экспериментальных исследований образцы разделывались, высушивались и определялись их влажность и плотность.

Метод регулярного режима I рода применяется для определения теплофизических свойств рыхлых горных пород в талом и мерзлом состоянии. В состав испытания образцов породы для нахождения коэффициента теплопроводности этим методом входит независимое определение ее теплоемкости [76].

Удельная теплоемкость (C, Дж/(кг·К)) пород вне области фазовых переходов может быть рассчитана по известным аддитивным соотношениям:

–  –  –

Рис. 13. Зависимость удельной теплоемкости заторфованных отложений от объемной влажности для мерзлого (1, 3) и талого (2,4) состояния: 1 и 2 – рассчитанные с учетом Сск, определенной экспериментально, 3 и 4 – с учетом табличных значений Сск Во всех случаях значения удельной теплоемкости, рассчитанные по табличным данным, незначительно выше (разница значений 8%), что не превышает ошибку определения С.

Методом регулярного режима I рода экспериментально определялось значение коэффициента температуропроводности (а, м/с2). Метод регулярного режима, разработанный Г.М.Кондратьевым, основывается на теории Буссинеска, устанавливающей закономерность в режиме изменения температуры твердых тел. Теория метода строго обоснована для случая, когда в процессе эксперимента в образце отсутствуют источники поглощения (выделения) тепла [42, 77]. Суть метода сводится к охлаждению или нагреванию тела в среде с постоянной температурой. Вначале на процесс теплообмена тела со средой влияет неравномерность температурного поля, затем наступает стадия упорядоченного охлаждения (нагревания), называемая регулярным режимом. Эта стадия теплообмена характерна тем, что распределение температур в различных точках тела одинаково изменяется во времени, не зависит от начального состояния и зависит от формы, размера тела, его теплофизических свойств, а также условий теплообмена на границе со средой.

С образцом породы проводились эксперименты при отрицательных (ниже -10°С) и положительных (+10°С) температурах. Для исследования образцы вырезались из мерзлых монолитов специальными металлическими формами. Образцы имели размеры: диаметр 3 - 4 см и высота 4 - 6 см. В геометрическом центре образца устанавливался рабочий спай хромель-копелевой термопары, запись температуры производилась автоматически. Образцы герметизировались пластилином во избежание изменения влажности во время опытов. После проведения экспериментов устанавливались их плотность и влажность.

Коэффициент теплопроводности (, Вт/м·К ) исследуемого образца определяли по формуле:

= а·С·, Эксперименты проводились с двойной повторностью на двух параллельных образцах.

Погрешность определения коэффициента теплопроводности ±10%.

В полевых условиях коэффициент теплопроводности пород определялся зондовым методом с помощью измерителя «МИТ-1», имеющего размеры d = 6 мм, и h = 120 мм и пределы относительной погрешности ±7%. Теоретическим обоснованием метода является решение задачи о распространении тепла от бесконечно тонкого и длинного источника постоянной мощности, внедренного в однородную изотропную среду [56]. В талые отложения зонд аккуратно вдавливался, а в мерзлые – помещался в предварительно просверленное шуруповертом отверстие (d = 6 мм). Перед измерениями зонд выстаивался минимум 30 минут. Для лучшего контакта использовался литол. На один горизонт отложений проводилось 3-4 измерения.

Было проведено сопоставление данных, полученных в лабораторных и полевых условиях. На рис. 14 показана зависимость коэффициента теплопроводности талых (рис. 14Б) и мерзлых (рис. 14А) пород от объемной влажности.

Рис. 14. Зависимость коэффициента теплопроводности пород от объемной влажности в мерзлом (А) и в талом (Б) состоянии: I –пески, II – супеси, III – торфы.

Метод определения: 1 –МИТ-1; 2 –KD2 Pro; 3 – регулярный режим I-ого рода В мерзлом состоянии значения, полученные различными методами, могут отличаться до 60%, в талом состоянии значения коэффициента теплопроводности близки между собой.

Для мерзлых отложений большие различия характерны для области высокого влагонасыщения (отложения представляют собой высокотеплопроводные ледогрунты). Для используемых зондов верхняя граница диапазона измерения равна 2 Вт/(м·К).

Предельно длительное значение эквивалентного сцепления (Сqt, МПа) определялось методом шарикового штампа. Проведение экспериментальных исследований выполнялось в соответствии с ГОСТ 12248- 2010. Использовался прибор шарикового штампа конструкции НИС «Гидропроект».

Опыты выполнялись при трех значениях температуры:

-3°С, -5°С и С. Образцы породы выдерживались 12 часов при температуре испытаний; опыты выполнялись при нагрузках, рекомендуемых нормативным документом. Испытания проводились по ускоренной схеме (8 часов), измерения выполнялись через определенный промежуток времени, позволяя получить данные для построения полной кривой релаксации сил сцепления. На основе полученных данных было рассчитано длительное эквивалентное сцепление.

Коэффициент сжимаемости (m, МПа-1) и коэффициент оттаивания (Аth, д.е.) определялись методом компрессионного сжатия при оттаивании мерзлой породы. Нагрузку при испытаниях определяли из условия, что на первой ступени нагружения мерзлого образца давление было равно напряжению от собственного веса породы на глубине отбора образца.

Затем температуру повышали и происходило оттаивание образца. Диапазон давлений выбирался в зависимости от напряженного состояния грунта в массиве с учетом нагрузок на основание и глубины залегания образца, а также температуры и влажности-льдистости образца из условия, что число ступеней было не менее пяти. Давление на каждой ступени выдерживалось до достижения условной стабилизации деформаций. По полученным значениям строились графики зависимости деформации от напряжения, по которым определялись коэффициент оттаивания и сжимаемость при оттаивании мерзлой породы.

Экспериментальные исследования проводились с шестикратной повторностью.

3.2. Результаты экспериментальных исследований Исследования гранулометрического состава показали, что отложения изменяются от тяжелых пылеватых суглинков до песков средней крупности, при этом большая часть разреза представлена пылеватыми и песчанистыми супесями. Результаты гранулометрического анализа представлены в форме таблиц или наглядно графически в виде интегральных (кумулятивных) или дифференциальных кривых содержания частиц, гистограмм распределения частиц по фракциям, а также в виде круговых циклограмм и треугольных диаграмм [29]. Результаты исследования показаны в виде гистограмм на рис. 15.

В мелких песках обеих террас преобладает мелкая фракция песчаных частиц (рис.

15А). В пылеватых песках низкой террасы распределение мелкой фракции песчаных частиц и крупной фракции пылеватых частиц примерно одинаково и преобладает над другими фракциями, в пылеватых песках высокой террасы наблюдается максимальное количество тонкой фракции песчаных частиц (рис. 15Б). Песчаные супеси низкой террасы разделяются на два типа: в одних преобладает тонкая фракция песчаных частиц, в других - фракции мелких песчаных и крупных пылеватых частиц (рис. 15В). Песчаные супеси высокой террасы характеризуются близким количеством всех трех перечисленных фракций, а пылеватые – преобладанием тонкой фракцией песчаных частиц и фракцией крупной пыли. В пылеватых супесях низкой террасы преобладают фракции крупной пыли и средних песчаных частиц (рис. 15Г). Суглинки (рис. 15Д, 15Е) высокой террасы характеризуются высоким содержанием крупной пыли и глинистых частиц, а для низкой террасы к перечисленным фракциям добавляются песчаные частицы.

Для всех рассматриваемых рыхлых пород характерно большое содержание крупных пылеватых частиц, преобладающих над другими фракциями.

–  –  –

Б 60 Содержание, % В Г Д Е Рис.15. Гистограммы распределения частиц по фракциям, цветом указаны номера образцов (см. Приложение 1): А – пески мелкие, обр.31-песок средней крупности; Б – пески пылеватые; В – супеси песчанистые; Г – супеси пылеватые; Д – суглинки легкие пылеватые, обр.37 - суглинок легкий песчанистый; Е – суглинки тяжелые пылеватые Криогенное строение. В песках преобладают массивная и тонко-линзовидная криогенные текстуры, в супесях – линзовидная и порфировая, реже массивная. В суглинках наблюдается наибольшее многообразие криотекстур, преобладает линзовидная, но также встречаются массивная, слоистая и атакситовая, приуроченные к верхним частям разреза низкой террасы.

Суммарная льдистость (itot) варьирует в широких диапазонах и увеличивается в более тонкодисперсных и заторфованных отложениях. Максимальная суммарная льдистость изменяется в органических разностях (торфах) от 59 до 96%. Максимальные значения itot для минеральных и органо-минеральных отложений составляют 85%, минимальные значения в песках – 7%, в супесях – 11%, в суглинках – 26%.

Отложения характеризуются большим разбросом значений естественной влажности (см. приложение 1), связанным с различиями в криогенном строении. Максимальные значения влажности характерны для органических пород и отложений с примесью органики, минимальные – для песчаных пород.

Общий диапазон Wtot составляет для песков 5 – 89%, для супесей от 9 до 162%, для суглинков – от 19 до 112%, для торфов – от 80 до 950%.

Статистическая обработка данных по влажности для отложений различной дисперсности представлена на рис.16. Стандартная ошибка значений Wtot составляет для песков и суглинков 7,2%, для супесей – 5,8%.

Рис. 16. Распределение значений естественной влажности отложений различной дисперсности: А – пески, Б – супеси, В – суглинки На основе статистической обработки всех полученных данных медиана значений Wtot в песках составляет 19%, в супесях – 30%, в суглинках – 43%.

Если проанализировать результаты исследования физических характеристик пород (за исключением торфов), обнажающихся в эрозионном обрыве в пределах площадки 2, то видно, что для них характерны невысокие содержания влажности от 5 до 33%.

Породы побережья Байдарацкой губы имеют широкий разброс значений природной плотности от 0,9 до 2,1 г/см3(см. приложение 1). С увеличением льдистости плотность понижается. В пределах наблюдательной площадки 2 отложения, обнажающиеся в обрыве, имеют достаточно высокие значения плотности 1,8 - 2,1 г/см3.

Плотность скелета пород изменяется в диапазонах для песков от 0,82 до 1,68 г/см3, супесей от 0,46 до 1,76 г/см3, для суглинков от 0,38 до 1,62 г/см3 и для торфов от 0,09 до 0,81 г/см3. Минимальные значения плотности характерны для органических разностей, максимальные – для песков.

Показатели пластичности приведены в приложении 1. Влажность верхнего предела пластичности в супесях изменяется от 14 до 32 %, в суглинках WL – от 26 до 42 %.

Влажность нижнего предела пластичности в супесях варьирует от 12 до 26%, в суглинках от 17 до 31%. Число пластичности изменяется в широком диапазоне: в супесях от 2 до 6,9%, в суглинках – от 7 до 16%.

Верхний и нижний пределы пластичности изменяются в широком диапазоне, в целом, для большинства исследованных супесей число пластичности более 5%, а для суглинков – 9Статистическая обработка данных по влажности верхнего предела пластичности для супесчаных и суглинистых отложений представлена на рис.17. Стандартная ошибка значений WL составляет для супесей и суглинков 0,6%.

–  –  –

Эквивалентное сцепление мерзлых отложений изменяется в широком интервале в зависимости от температуры и дисперсности (табл. 4). Наибольшие значения наблюдаются в песках, наименьшие – в суглинках. В супесях при температуре -3°С Сqt изменяется от 0,063 до 0,131 МПа и увеличивается до 0,26 МПа с понижением температуры до -8°С.

Исследования показали, что значения коэффициента оттаивания в суглинках выше, чем в супесях и изменяются от 0,225 до 0,268 д.е. при значениях влажности от 59 до 112%, в супесях А= 0,052 д.е при W = 48%. Для супесчано-суглинистых разностей значения коэффициента сжимаемости близки и изменяются от 0,19 до 0,25 МПа-1. Значения коэффициента сжимаемости близки для всех исследуемых пород, а коэффициент оттаивания в суглинках выше, чем в супесях.

Температура начала замерзания пород зависит от множества факторов, таких как гранулометрический состав, засоленность, содержание органического вещества и др.

Результаты исследования представлены в приложение 2. В незасоленных незаторфованных отложениях температура начала замерзания зависит от естественной влажности пород: в песках tbf изменяется от -0,14 до -0,5°С при влажности от 4 до 19%, в супесях – от 0 до -0,3°С при Wtot от 6 до 150% и в суглинках – от -0,05 до -0,2°С при влажности от 27 до 108%.

В заторфованных разностях и в торфах температура начала замерзания близка к нулю в связи с большой влажностью данных образцов. В торфах tbf изменяется от 0 до -0,2°С, при влажности от 114 до 954%, tbf в заторфованных супесях и песке составляет 0,1°С при Wtot 90 в суглинках – от 0 до -0,25°С при влажности от 30 до 231%.

Наибольшее влияние на температуру начала замерзания засоленных пород оказывает концентрация порового раствора (Ср – отношение массы соли к массе раствора, %). Влияние засоленности отложений различного гранулометрического состава на их температуру начала замерзания представлено в виде зависимости tbf от Ср (рис.18). Для сопоставления полученных результатов пунктиром представлена зависимость для раствора морской соли.

Рис. 18. Зависимость температуры начала замерзания (tbf) от концентрации порового раствора (Cp) засоленных пород: 1 – пески, 2 – супеси, 3 – суглинки.

4 – раствор морской соли [www.okeanavt.ru] Из рисунка видно, что при увеличении концентрации порового раствора температура начала замерзания понижается. В исследуемом диапазоне концентраций зависимость практически линейна.

Таким образом, температура начала замерзания отложений варьирует в широком диапазоне значений. Для органических или органо-минеральных отложений ее значения близки к 0°С при больших значениях Wtot. Для минеральных незасоленных разностей температура начала замерзания незначительно ниже, и в зависимости от влажности изменяется от 0 до -0,5°С. В засоленных отложениях при максимальной концентрации порового раствора tbf понижается до -2,4°С.

Содержание незамерзшей воды изменяется в широком диапазоне для всех исследованных образцов (Приложение 2 и рис. 19). На рис.19 представлена зависимость содержания незамерзшей воды от температуры для различных пород.

–  –  –

Поскольку некоторые породы были засолены или заторфованы, содержание незамерзшей воды при одной и той же температуре в образцах даже близкой дисперсности варьирует в большом диапазоне.

Содержание незамерзшей воды в мерзлых отложениях определяется термодинамическими условиями их существования, а также составом и строением пород, определяемыми их генезисом и возрастом. Большинство характеристик состава и строения мерзлых отложений, определяющих содержание незамерзшей воды, можно свести к небольшому числу физико-химических параметров, таких как удельная активная поверхность, эквивалентный радиус капилляра, концентрация и состав ионов в поровом растворе [42, 88].

Проанализируем полученные результаты в зависимости от основных физических характеристик пород.

Влияние дисперсности. На рис. 20 представлено обобщение полученных результатов исследования незамерзшей воды в мерзлых незасоленных и незаторфованных отложений различного гранулометрического состава.

Рис. 20. Зависимость содержания незамерзшей воды в мерзлых отложениях от температуры:

1 – пески мелкие; 2 – пески пылеватые; 3 – супеси песчанистые; 4 – супеси пылеватые; 5 – суглинки Для исследованных отложений при среднегодовой температуре пород -4°С содержание незамерзшей воды в мелких песках составляет 0,6 %; в пылеватых песках Ww изменяется от 0,8 до 1,5%; в супесях песчанистых – от 1,1 до 3,4%, в пылеватых супесях – от 2,5 до 4,8%, а наибольшее количество незамерзшей воды наблюдается в суглинках – 4 - 5,3%.

Содержание незамерзшей воды в мерзлых органо-минеральных и органических отложениях разного гранулометрического состава в зависимости от температуры представлено на рис. 21.

Рис.21. Зависимость содержания незамерзшей воды от температуры в мерзлых органоминеральных и органических пород: 1 – песок; 2 – супеси; 3 – суглинки; 4 – торфы Из графика видно, что наибольшее количество незамерзшей воды в мерзлых торфах, и Ww (весовая) изменяется от 13 до 40% при температуре -4 °С, при этом максимальные значения характерны для хорошо разложившихся разностей рыжего цвета, наименьшие – для темно-бурых торфов. В заторфованном песке Ww = 3,6%; в супесях при Ir от 6 до 14% содержание незамерзшей воды изменяется незначительно – от 3,2 до 5,0 %; в мерзлых суглинках при Ir, равному от 5 до 25%, Ww – от 4,4 до 5,6%. Таким образом, данный график показывает, что в супесчаных и песчаных разностях наличие органики сильнее влияет на содержание незамерзшей воды, чем гранулометрический состав.

Влияние температуры на содержание незамерзшей воды в засоленных породах различного гранулометрического состава представлено на рис. 22. В песках роль незамерзшей влаги за счет капилляров и поверхности частиц незначительна, поэтому засоление будет сильнее оказывать влияние на Ww в песках, нежели в других дисперсных породах. В связи с этим, засоленные пески были разделены на слабозасоленные и сильнозасоленные.

Рис.22. Зависимость содержания незамерзшей воды в мерзлых засоленных отложениях от температуры: 1 – пески слабозасоленные; 2 – пески сильнозасоленные; 3 – супеси; 4 – суглинки Содержание незамерзшей влаги слабозасоленных песков изменяется от 0,4 до 2,4%, сильнозасоленных песков – от 1,6 до 4,6%. Наибольшее количество незамерзшей влаги наблюдается в суглинках. При среднегодовой температуре пород Ww изменяется от 9,6 до 15,2%. Содержание незамерзшей воды в засоленных супесях - 8,6 – 11,5%, а с понижением температуры до -14°С значения Ww сближаются.

На рис. 23 представлено сопоставление результатов наших лабораторных исследований засоленных мерзлых отложений с результатами обобщения, полученными ранее для этого региона [66].

Рисунок 23. Зависимость содержания незамерзшей воды мерзлых засоленных пород от температуры.

Наши данные (1-3): 1 – пески, 2 – супеси, 3 – суглинки; опубликованные данные (4-6):

4 – пески, 5 – супеси, 6 – суглинки Из рисунка видно, что в засоленных песках минимальные содержания незамерзшей воды совпадают, а максимальные значения незначительно отличаются в области температур ниже -5,5°С. При температурах ниже -8°С полученные нами максимальные значения Ww в песках практически совпадают с литературными данными для минимальных значений Ww супесей. Для супесях диапазон значений Ww по опубликованным данным шире, что связано с меньшим количеством исследованных нами образцов. Для суглинков совпадение результатов наблюдается лишь при низких температурах (ниже -10°С).

Влияние органического вещества. В торфах наблюдается большой объем «внутриклеточного пространства», где часть влаги попадает внутрь поры под действием сил всасывания, электроосматических и других механизмов передвижения влаги. Влияние степени разложения на величину Ww обусловлено изменением удельной поверхности, при разрушении «внутренних» замкнутых пор [72]. Рассмотрим содержание незамерзшей воды в образцах в зависимости от содержащегося в них органического вещества (рис. 24).

Для исследуемых пород различной дисперсности Ww увеличивается в ряду суглинок тяжелый пылеватый – суглинок легкий пылеватый – супесь – песок. С понижением температуры роль органической составляющей снижается для всех грунтовых разностей [2].

Рассмотрим изменение Ww при температуре -4°С (среднегодовая температура пород) и при С. При температуре -4°С с увеличением содержания органического вещества от 0 до 11% в песке Ww увеличивается в 16 раз, в супесях - увеличение Ww составляет 35%, в суглинках легких пылеватых – 8%, в суглинках тяжелых пылеватых – 5%. При температуре -10°С в песке Ww увеличивается в 9 раз, в супесях – на 20%, в легких пылеватых суглинках – на 4%, а в тяжелых пылеватых суглинках заторфованность практически не влияет на Ww.

Рис. 24. Зависимости изменения количества незамерзшей воды (Ww) от заторфованности (Ir) и температуры (t) в породах различного гранулометрического состава: 1 – пески, 2 – супеси, 3 – суглинки легкие пылеватые, 4 – суглинки тяжелые пылеватые. Светлые точки при температуре C, темные при -10°C.

Влияние засоленности. Наибольшее количество незамерзшей воды выявлено в засоленных отложениях. На рис. 25 представлено влияние засоленности на содержание незамерзшей воды в суглинистых и песчаных отложениях при различных температурах: С; -4°С и -10°С.

Рис. 25. Зависимости содержания незамерзшей воды (Ww) от засоленности (Dsal) в песках (1) и в суглинках (2) при температурах (t): а) -2°С; б) -4°С; в) -10°С С повышением засоленности содержание незамерзшей воды пропорционально увеличивается для всех отложений. Увеличение Dsal от 0 до 0,8% при температуре -10°С повышает содержание незамерзшей воды в 10 раз в песках и в 2,5 раза в суглинках; при температуре -2°С – в 35 и в 6 раз соответственно. При среднегодовой температуре -4°С Ww увеличивается в песках в 12 раз, в суглинках в 4 раза.

Результаты изучения теплофизических характеристик представлены на рис.26 -33 и в приложении 3.

Теплоемкость пород изменяется в широком диапазоне и результаты даны на рис. 26 и в Приложении 3.

Влияние дисперсности. Результаты определения удельной теплоемкости в диапазоне изменения объемной влажности для талых (Cth) и мерзлых (Cf) образцов даны на рис. 26.

Рис. 26. Зависимость удельной теплоемкости отложений от объемной влажности в мерзлом (А) и в талом (Б) состоянии: I –пески, II – супеси, III – суглинки, IV – торфы. 1 – расчитанные, 2 – экспериментальные данные Наибольшие значения удельной теплоемкости характерны для торфов: Сf изменяется от 1980 до 2260 Дж/кг·К и Сth – от 3020 до 4200 Дж/кг·К. Значения теплоемкости отложений различного гранулометрического состава близки, но ниже, чем для торфов. Удельная теплоемкость для мерзлого состояния варьирует в песках от 770 до 1500 Дж/кгК, в супесях – от 770 до 1650 Дж/кгК, в суглинках – от 840 до 1770 Дж/кгК; для талого – Сth песков изменяется от 770 до 2400 Дж/кгК, супесей – от 770 до 2900 Дж/кгК, суглинков – от 840 до 3150 Дж/кгК.

Влияние влажности. Теплоемкость пород с повышением влажности увеличивается.

Результаты исследования объемной теплоемкости представлены на рис. 27. Для талого состояния (рис. 27Б) наблюдается практически линейный характер изменчивости объемной теплоемкости (С th). При больших значениях влажности теплоемкость скелета породы оказывает меньшее влияние на объемную теплоемкость породы, чем теплоемкость воды или льда.

Значения объемной теплоемкости во всех породах изменяется в широком диапазоне, при средних значениях в мерзлых песках 1980 кДж/(м3·К), в талых – 2590 кДж/(м3·К); в мерзлых супесях объемная теплоемкость С f = 2170 кДж/(м3·К), в талых – 2930 кДж/(м3·К); в суглинках С = 3200 кДж/(м3·К), С = 2100 кДж/(м3·К). Органические породы при th f изменении W от 64 до 100% имели самые большие значения объемной теплоемкости: С th изменялась от 3300 до 3960 кДж/(м3·К), С f – от 1560 до 2350 кДж/(м3·К).

Рис. 27. Зависимость объемной теплоемкости пород (С ) от объемной влажности в мерзлом (А) и в талом (Б) состоянии: I –пески, II – супеси, III – суглинки, IV – торфы.

Метод определения: 1 – расчетный по аддитивным соотношениям; 2 – экспериментальный зондом KD2 Pro Влияние содержания органического вещества. В отложениях различной дисперсности наибольшие значения теплоемкости наблюдались для заторфованных разностей. Для оценки влияния заторфованности отложений были рассмотрены результаты расчетов теплоемкости суглинков (рис. 28) из-за большего количества заторфованных образцов.

–  –  –

Значения удельной теплоемкости минеральных суглинков и суглинков, содержащих органическое вещество, незначительно различаются как для талого, так и для мерзлого состояния. В заторфованных суглинках значение Сth изменяются от 1640 до 3150 Дж/(кгК), Сf – от 1195 до 1770 Дж/(кгК). В незаторфованных отложениях Сth изменяется от 1380 до 2520 Дж/(кгК), Сf от 1110 до 1505 Дж/(кгК).

Влияние степени засоленности. Наличие солей в породе сказывается на ее теплоемкости. На рис. 29 представлены результаты для засоленных и незасоленных суглинков в мерзлом (рис. 29А) и талом (рис. 29Б) состоянии.

–  –  –

В талых отложениях теплоемкость близка для засоленных и незасоленных разностей, а в мерзлых для засоленных выше из-за увеличения содержания незамерзшей воды.

Результаты исследования коэффициента теплопроводности, полученных различными методами, представлены на рис. 30 - 32 и в Приложении 3 для всех исследуемых отложений.

Влияние дисперсности. Возрастание дисперсности увеличивает число контактных тепловых сопротивлений, сопровождается ростом гидрофильности и ультрапористости, повышающих относительное содержание жидкой фазы воды с меньшей теплопроводностью, чем лед, которые определяют соотношение свободной и связанной воды в дисперсной породе. Таким образом, отмечается уменьшение теплопроводности пород с увеличением их дисперсности [42].

На рис. 30 представлены результаты, полученные методом регулярного режима, в виде зависимостей коэффициента теплопроводности от объемной влажности для пород различного состава в мерзлом (рис. 30А) и в талом (рис. 30Б) состоянии.

Рис.30. Зависимости коэффициента теплопроводности пород от объемной влажности в мерзлом (А) и в талом (Б) состоянии: 1 –пески, 2 – супеси, 3 – суглинки, 4 – торфы Максимальные значения коэффициента теплопроводности характерны для песков, а минимальные – для торфов. Теплопроводность мерзлых песков изменяется от 0,24 до 2,1 Вт/м·К, супесей – от 0,22 до 1,65 Вт/м·К, суглинков – от 0,18 до 1,55 Вт/м·К, торфов – от 0,82 до 1,3 Вт/м·К. Средние значения коэффициента теплопроводности мерзлого песка 1,88 Вт/м·К, супеси – 1,45 Вт/м·К, суглинка – 1,1 Вт/м·К 1,88; th в песке 1,57 Вт/м·К, в супеси 1,45 Вт/м·К, в суглинке 1,0 Вт/м·К. Коэффициент теплопроводности (th) талых отложений изменяется: в песках от 0,24 до 1,91 Вт/м·К, в супесях – от 0,22 до 1,81 Вт/м·К, в суглинках – от 0,18 до 1,53 Вт/м·К и в торфах – от 0,38 до 0,59 Вт/м·К. Разброс значений, как в мерзлом, так и в талом состоянии, связан с природным разнообразием пород, встречающихся на изучаемой территории.

Влияние органического вещества. Как известно, органическое вещество характеризуется более высокими значениями удельной активной поверхности и меньшими значениями теплопроводности по сравнению с минеральными частицами [73]. Влияние заторфованности на теплопроводность было рассмотрено для наиболее представительных разностей, которыми являлись суглинки. В песчаных и супесчаных отложениях коэффициент теплопроводности подчиняется тем же закономерностям, что и в суглинках. Зависимости коэффициента теплопроводности суглинков с различным содержанием органического вещества от объемной влажности показаны на рис. 31 для мерзлого (рис. 31А) и талого (рис.

31Б) состояния.

Рис.31. Зависимость коэффициентов теплопроводности () суглинков с различным содержанием органического вещества (Ir) от объемной влажности (W) в мерзлом (А) и в талом (Б) состоянии: 1 – минеральные (Ir 3%); 2 – с примесью торфа (3 Ir 5%); 3 –заторфованные суглинки (Ir 5%) Из рис. 31 видно, что теплопроводность в талых слабозаторфованных суглинках (при 3 Ir 5%) ниже, чем в минеральных на 20% (рис. 31Б), а в мерзлом состоянии разница составляет менее 15% (рис. 31А). Роль заторфованности значительнее проявляется в талых суглинках по сравнению с мерзлыми, поскольку в исследованных суглинках органическое вещество оказывает незначительное влияние на Ww и при сильном влагонасыщении преобладает совместное влияние низкотеплопроводной воды и органики.

Влияние засоленности пород было оценено на теплопроводность в зависимости от объемной влажности для мерзлого (рис. 32А) и талого (рис.32Б) состояния.

Рис.32.

Зависимости коэффициентов теплопроводности () засоленных и незасоленных пород от объемной влажности (W) в мерзлом (А) и в талом (Б) состоянии:

1 – пески незасоленные (Dsal 0,05%), 2 – пески засоленные (Dsal 0,05%), 3 – суглинки незасоленные (Dsal 0,2%), 4 – суглинки засоленные (Dsal 0,2%) При засолении увеличивается содержание низкотеплопроводной жидкой фазы, что вызывает понижение коэффициента теплопроводности в мерзлом состоянии [82]. Например, при влажности 40% в засоленных песках и суглинках f ниже на 20%, чем в незасоленных отложениях (рис. 32А). В талых разностях наблюдается больший разброс th и меньшее влияние засоленности (рис. 32Б).

Коэффициент температуропроводности подчиняется тем же закономерностям, что и коэффициент теплопроводности и зависит от тех же факторов.

Влияние дисперсности и влажности. Сопоставление результатов исследования с использованием различных методов показало завышенные значения аf, полученные зондовым методом для мерзлого состояния. Это связано, как и данные по теплопроводности, с такими же причинами неприменимости прибора для некоторых видов отложений (диапазон измерений а от 0,1 до 1,0 м/с2). На рис. 33 приведены зависимости коэффициента температуропроводности отложений различной дисперсности для мерзлого (рис 33А) и талого (рис. 33 Б) состояния от объемной влажности, полученные разными методами.

Рис. 33. Зависимость коэффициента температуропрводности пород от объемной влажности в мерзлом (А) и в талом (Б) состоянии: I –пески, II – супеси, III – суглинки, IV – торфы.

Метод определения: 1 – регулярный режим I-ого рода; 2 –зонд KD2 Pro Максимальные значения температуропроводности характерны для песков, минимальные – для органических разностей. При увеличении влажности от воздушно-сухого состояния наблюдается значительный рост коэффициента темпаературопроводности из-за плохого контакта между сухими частицами, причем это отмечается для пород, как в талом, так и в мерзлом состоянии. При дальнейшем повышении влажности отложений в талом состоянии температуропроводность значительно понижается (рис. 33Б) за счет резкого увеличения теплоемкости, а также из-за низкого значения коэффициента температуропроводности воды. Для мерзлого состоянии столь резкого понижения не отмечается, поскольку температуропроводность льда на порядок больше, чем и у воды, и у сухой породы. Для мерзлых пород значения коэффициента температуропроводности изменяются от 0,19 до 1,19·10-6 м/с2 в песках, от 0,16 до 1,59·10-6 м/с2 в супесях, в суглинках

– от 0,15 до 1,44·10-6 м/с2, в торфах – от 0,41 до 0,61·10-6 м/с2. Коэффициент температуропроводности талых отложений ниже: в песках – от 0,19 до 0,96·10-6 м/с2, в супесях – от 0,16 до 0,74·10-6 м/с2, в суглинках – от 0,15 до 0,58·10-6 м/с2, в торфах температуропроводность практически не изменяется и составляет 0,12 – 0,16·10-6 м/с2.

Влияние содержания органического вещества. Оценка влияния содержания органики на температуропроводность показала, что в мерзлых заторфованных суглинках и в суглинках с примесью торфа в диапазоне изменения объемной влажности от 49 до 90% аf очень близки 0,57 - 0,62·10-6 м/с2, в мерзлых минеральных суглинках аf имеет более высокие значения и варьирует от 0,54 до 0,69·10-6 м/с2 при W от 34 до 65%.

Влияние степени засоленности. Наличие засоления приводит к понижению температуропроводности за счет значительного увеличения содержания незамерзшей воды в диапазоне отрицательных температур. Сопоставление результатов исследования мерзлых образцов показало, что коэффициент температуропроводности незасоленных отложений на 35-50% выше, чем в засоленных.

3.3. Исследование изменчивости свойств пород по глубине Изучение пород побережья Байдарацкой губы показало большое разнообразие их состава, строения и свойств. Все полученные результаты исследований были обобщены по глубине для скважин №1, №3, №4 и №5. Построены сводные колонки, отражающие характеристики пород в талом и мерзлом состоянии.

На рисунке 34 приведена сводная колонка, объединяющая состав, строения и свойства пород, вскрытых скважинами 1 и 2, поскольку они были пробурены на расстоянии менее 5 м.

Видно, что у суглинка с атакситовой криогенной текстурой влажность максимальная и составляет 200%, ниже по разрезу влажность уменьшается. Плотность, наоборот, в более дисперсных отложениях имеет меньшие значения. Содержание незамерзшей воды изменяется от 2 до 5%, максимальное значение Ww (около 5%) – в заторфованной супеси и в суглинке. Теплоемкость непосредственно связана с дисперсностью и фазовым составом влаги и в мерзлых породах изменяется от 1350 до 1750 Дж/(кгК). Наибольшие значения – у суглинка и заторфованной супеси. Увеличение Ww в отложениях приводит к уменьшению из-за изменения количества более теплопроводного льда. Теплопроводность увеличивается с глубиной до 1,8 Вт/мК. Температура начала замерзания отложений примерно одинакова и равна -0,2 °С, кроме супеси с глубины 3,2 м, для которой tbf = -0,48°С, что связано с небольшим засолением данной породы (Dsal = 0,14 %).

На рис. 35 приведена сводная колонка состава, строения и свойств пород в скважине 3.

Скважина расположена на поверхности террасы с абсолютной отметкой устья 5,2 м и пробурена через краевую часть ледяной жилы. Из колонки видно, что до глубины 2,8 м от поверхности развиты сильнольдистые, местами заторфованные отложения, ниже залегают более плотные, менее льдистые засоленные разности. В целом, отложения характеризуются большим содержанием песчаных частиц. При оттаивании влажность пород верхней части составляет от 43 до 148%, нижней – от 19 до 40%. Природная плотность пород в верхней части разреза составляет 1,22-1,67 г/см3, в нижней – от 1,5 до 1,97 г/см3. Теплофизические свойства изменяются в зависимости от дисперсности, влажности, плотности, засоленности.

Эквивалентное сцепление практически не изменяется с глубиной.

На рис. 36 представлены закономерности изменения состава, строения и свойств пород по глубине в скважине 4 с абсолютной отметкой устья 5,7 м. Отложения характеризуются высоким содержанием пылеватых частиц. В разрезе также можно выделить верхнюю толщу более льдистых, местами заторфованных пород с низкими значениями плотности, и нижнюю часть, характеризующуюся менее льдистыми более плотными засоленными породами. На глубине 2,9 м от поверхности террасы выделяется горизонт песка с гравелистыми частицами, который был замечен и в других скважинах [1].

На рис. 37 представлены закономерности изменения состава, строения и свойств отложений в скважине 5, расположенной на высокой террасе, с абсолютной отметкой порядка 13 м, скважина была пробурена на месте спущенного термокарстового озера и не может являться наиболее представительной. Отмечается несильная изменчивость свойств пород по глубине.

Выводы к главе 3 Проведены экспериментальные исследования состава, строения и свойств пород западного побережья Байдарацкой губы различными полевыми и лабораторными методами и выявлены следующие закономерности:

1. Гранулометрический состав отложений варьируется от тяжелых пылеватых суглинков до песков средней крупности, но большая часть разреза террас представлена супесями как пылеватыми, так и песчанистыми. Для всех рассматриваемых пород характерно большое содержание крупных пылеватых частиц, преобладающих над другими фракциями.

2. Заторфованные породы встречаются, в основном, в верхней части разреза, содержание органического вещества в песках до 11%, в супесях – 15%; суглинках – 25%.

3. Максимальные значения влажности характерны для органических и органоминеральных отложений, минимальные – для песчаных.

4. Исследование засоленности пород выявило морской тип засоления с преобладанием ионов (Na+ + K+ ) и Cl-.

5. Температура начала замерзания варьирует в широком диапазоне значений. Для органических или органо-минеральных пород ее значения близки к 0°С. Для минеральных незасоленных отложений температура начала замерзания незначительно ниже, и, в зависимости от влажности, изменяется от 0 до -0,5°С. Наибольшее влияние на tbf оказывает засоленность, понижая ее значение до -2,4°С при максимальной наблюдаемой концентрации порового раствора.



Pages:   || 2 |

Похожие работы:

«Неделя в исламской истории (1 7 шабана) Дамир Хайруддин www.guliyev.org/facts www.musulmanin.com/author/damir 961-1554. ПРОРЫВ ОСМАНСКОГО ФЛОТА ЧЕРЕЗ ОРМУЗСКИЙ ПРОЛИВ 1 шабана 961 года от Хиджры (2 (12) июля 1554) после переоснащения и починки 15 турецких галер османский флотоводец Сиди Али-реис напр...»

«1200476 ADAST systems ПРОФИЛЬ КОМПАНИ ADAST Наша традиция. Ваше будущее. Компания A D A S T S Y S T E M S направлена на развитие, продукцию и поставки устройств для измерения и выдачи жидких и газообразных топлив под маркой ADAST. История Производственная программа компании начинается с 1924 года, когда фирма...»

«Н.М. Москвитина ДОКУМЕНТИРОВАНИЕ УПРАВЛЕНЧЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ В ИСТОРИЧЕСКОМ АСПЕКТЕ Given article is a devoted historical aspect of occurrence of office-work. In it historical features of formation of office-work in Russia and in the countries of Europe are opened. Становление документирова...»

«ИССЛЕДОВАНИЕ SA#09/2013RU, 16 April 2013 "ПРИВЛЕКАТЕЛЬНОСТЬ БЕЛОРУССКОЙ МОДЕЛИ ДЛЯ УГО ЧАВЕСА." (С) CASE STUDY ОТНОШЕНИЙ БЕЛАРУСИ СО СТРАНАМИ ЛАТИНСКОЙ АМЕРИКИ В 2002-2012 ГГ.1 Сергей Богдан Краткое изложение Отношения с Латинской Америкой на самом деле являются отношениями в основном с Венесу...»

«Конференция "Извлекаем ли мы уроки из истории? Культура памяти как путь к европейскому взаимопониманию", Варшава, 27.10–30.10.2016 Организатор: Международный образовательный центр в Дортмунде (IBB Dortmund) Развитие по...»

«ПОЛНАЯ ИСТОРИЯ Авторы текста — Кевин Андерсон, Дэниел Уоллес Иллюстрации — Билл Хьюз The Ballantine Publishing Group New York ББК 92+85.374(3)я2 УДК 03:778.5 А65 Права на перевод получены соглашением с LUCASFILM LTD. Все права защищены. Никакая...»

«Рабочая программа по предмету "Математика" 1 Б класс 2016-2017 учебный год Нижневартовск 2016г. 1 Планируемые результаты Программа обеспечивает достижение выпускниками начальной школы следующих личностных, метапредметных и предметны...»

«Веб-журнал Европейская Афиша N°04 18/04/2012 – www.afficha.in Дуато – новый Петипа Петербурга. Посвящение И.С.Баху петербургская премьера балета Н.Дуато. Виктор Игнатов Новую эру в истории Михайловского театра, который в следующем году отметит свое 150-летие, открыл испанский хореограф Начо Дуато. Он покинул Мадрид...»

«Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное агентство по образованию Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" Виниченко В.М. Учебно-методический комплекс к курсу "ИСТОРИЯ ЗАРУБЕЖНОЙ ЖУРНАЛИСТИКИ" Для студ...»

«Ларионова Ирина Геннадьевна ОСОБЕННОСТИ САМОРЕГУЛЯЦИИ ПСИХИЧЕСКИХ СОСТОЯНИЙ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ЭТНОКУЛЬТУРАЛЬНОЙ ИДЕНТИЧНОСТИ СУБЪЕКТА (НА ПРИМЕРЕ РУССКИХ И ТАТАР) Специальность 19.00.01. – общая психология, психол...»

«НОВЫЙ ТИП МИНЕРАЛОГИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ В ИЛЬМЕНСКОМ ЗАПОВЕДНИКЕ (РОССИЯ) АНДРЕЙ НИКАНДРОВ1, ЕЛЕНА ЩЕРБАКОВА2, СЕРГЕЙ НИКАНДРОВ1 – Ильменский государственный заповедник УрО РАН, Миасс, Россия – Институт минералогии УрО РАН, Миасс, Россия Резюме. В 2012 г впервые за всю историю изучения Ил...»

«Германский фашизм у власти. Причины и перспективы. Довольно обычная ссылка на отсталость стран, давших место диктатуре, сейчас уже во всяком случае не годна: если с известной натяжкой ее можно было распространить на Италию, то никак не на Германию, наиболее развитую к...»

«УДК 001.891 С.И. Афанасьева КОНЦЕПТ "ДОМ" В ЛИРИКЕ ПОЭТЕССЫ ПЕРВОЙ ВОЛНЫ РУССКОЙ ЭМИГРАЦИИ ИРИНЫ КНОРРИНГ: КРЫМСКИЙ ДИСКУРС Обращение к литературному наследию русского зарубежья как полноправной, а не гипотетической части историко-культурной жизни XX века представляется актуальным в современных усло...»

«В. Рыбников Загадка волхва Праметея http://www.litres.ru/pages/biblio_book/?art=10245000 В. Рыбников. Загадка волхва Праметея: Амрита; Москва; 2012 ISBN 978-5-413-00858-4 Аннотация Необычной и даже провокационной может показаться книга "Загадка Праметея" приверженцам традиционного взгляда на ист...»

«Н. В. Сикачина Делаем модные тату и рисунки хной Текст предоставлен правообладателем http://www.litres.ru/pages/biblio_book/?art=11084105 Делаем модные тату и рисунки хной / [сост. Н. В. Сикачина]: ООО "Книжный клуб “Клуб семейного досуга”"; Белгород; 2014 ISBN 978-966-14-7767-3, 978-966-14-7768-0, 978-966...»

«Книга ДРЕВНЕЙШИЕ ЛЮДИ ОГЛАВЛЕНИЕ Глава 1-я ЗАМЕЧАТЕЛЬНЫЕ ДОСТИЖЕНИЯ Глава 2-я НАЧАЛО НАЧАЛ Глава 3-я ХРАМОВЫЙ СТРОЙ Глава 4-я РАЗВИТИЕ ХРАМОВОГО СТРОЯ Глава 5-я ПЛЕМЕННОЙ СТРОЙ Глава 6-я РАЗВИТ...»

«ВЕСТНИК УДМУРТСКОГО УНИВЕРСИТЕТА 37 ИСТОРИЯ И ФИЛОЛОГИЯ 2013. Вып. 3 УДК 002. 2(091) (470.32) А.А. Вахрушев ВЯТСКАЯ ПЕЧАТЬ В ГОДЫ ПЕРВОЙ РУССКОЙ РЕВОЛЮЦИИ* Исследуются особенности и проблематика, новое качество региональной печати, связанное с революционным пер...»

«Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н.Ельцина Институт социальных и политических наук Департамент политологии и социологии Кафедра теории и...»

«1 Коммунар Парк и его люди.Въезжаем в старую часть Переславля через бывшие южные ворота, прорезанные в оборонительном валу. Справа, в густой зелени предстаёт взору опрятный двухэтажный особняк, построенный ещё в начале века переславским купцом и фабрикантом Варенцовым. В этом здании, выкраш...»

«US Интернет-журнал Студенческого научного общества ИПФ ПГНИУ "СНОpus" №1 Первый Содержание 7 Сновидения СНО Константин Заворохин 8 "Дайте мне что-нибудь почитать" Интервью Степана Дроздова 17 We-fest. Первый фестиваль Интер...»

«Вечорко Виталий Юрьевич, преподаватель кафедры теории и истории государства и права юридического факультета Белорусского государственного IV Международная научно-практическая конференция "Информационные технологии и право (Правовая информатизация 2012)" 1 ноября 2012 г., г. Минск Тезисы. Тема. Информационные технолог...»

«1 Российский государственный гуманитарный университет / Факультет истории искусства №1 (1-2011) Т.В. Левина* АБСТРАКЦИЯ И ИКОНА: МЕТАФИЗИЧЕСКИЙ РЕАЛИЗМ В РУССКОМ ИСКУССТВЕ1 Цель статьи – проследить четкую линию преемственности от иконы к абстракции русского Авангарда. Л иния восточнохристианского (а точнее, поздневизантийского и р...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФИЛИАЛ ФЕДЕРАЛЬНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО БЮДЖЕТНОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ "ВЛАДИВОСТОКСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Э...»

«www.ctege.info Задания B8 по истории 1. Прочтите отрывок из источника и назовите императора. о котором идет речь. "Манифест об отречении Константина Павловича от престола и о назначении Николая наследником подписан был императором осенью в Царском Селе. На запечатанном к...»

«ГРУППОВЫЕ ЭКСКУРСИИ 2016-17 ИЕРУСАЛИМ Всемирно известный институт и музей Героизма и Катастрофы воскресенье 25$ Иерусалим Европейского еврейства "Яд Ва-Шем". Новый исторический музей обзорный и Яд мемориала, где представлены уникальные экспозиции, Вашем рассказывающие о катастрофе европейског...»

«Издательство АСТ Москва УДК 821.161.1 ББК 84(2Рос=Рус)6 А44 Любое использование материала данной книги, полностью или частично, без разрешения правообладателя запрещается. Серия "История Российского государства" издается с 2013 года Оформление пере...»

«Муниципальное образовательное учреждение дополнительного образования детей "Детская школа искусств п. Магистральный" ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ПРЕДПРОФЕССИОНАЛЬНАЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ПРОГРАММА В ОБЛАСТИ МУЗЫКАЛЬНОГО ИСКУСС...»

«ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ МЕЖДУНАРОДНЫХ ОТНОШЕНИЙ МОЛДОВЫ ЦЕНТР СТРАТЕГИЧЕСКОГО АНАЛИЗА И ПРОГНОЗА "EST – VEST" РЕСПУБЛИКИ МОЛДОВА К 65-летию Великой Победы над фашизмом Сергей НАЗАРИЯ ИСТОРИЯ БЕЗ МИФОВ ВТОРАЯ МИРОВАЯ ВОЙНА: ГЕНЕЗИС, ХОД И ИТОГИ Кишинёв, 2010 CZU Монография рекомендована к изданию 16 февраля 2010 года межву...»

«ВІСНИК МАРІУПОЛЬСЬКОГО ДЕРЖАВНОГО УНІВЕРСИТЕТУ СЕРІЯ: ПРАВО, 2013, ВИП. 5 importance of ICSID activity is supplied by high level of its autonomy and increasing level of recognition by states. Thereby we consider ICSID as an institutional instrument in the...»








 
2017 www.kniga.lib-i.ru - «Бесплатная электронная библиотека - онлайн материалы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.