Аннотация: Предметом исследования является распределение изотопного состава кислорода и водорода во льду сезонных бугров пучения в долине р. Чара. В центральной части Восточной Сибири распространены сплошные по вертикали и латерали многолетнемёрзлые породы, их свойства неоднократно изменяются на относительно небольших участках территории, особенно на территории Чарской котловины, расположенной в северном Забайкалье в окружении горных хребтов Кодар и Удокан. На территории котловины общей площадью не более 130 кв. км широко распространены криогенные процессы, оказывающие значительное влияние на мосты, дорожное полотно, ЛЭП и объекты горнодобывающей промышленности (ГМК «Удоканская медь» и др.). Одним из таких процессов является криогенное (морозное) пучение грунтов. Летом 2023 г. авторами были описаны два сезонных бугра пучения в заболоченных залесённых понижениях на периферии Чарских песков (в термосуффозионных воронках). Были отобраны образцы льда из ядер бугров, изучен изотопный состав кислорода и водорода во льду ядер сезонных бугров пучения. Установлено, что сезонные бугры пучения формируются преимущественно за счет промерзания переувлажненного сезонно-талого слоя сверху-вниз, иногда часть льда намерзает снизу-вверх при встречном промерзании пород на нижней границе СТС. Распределение значений изотопного состава по вертикали, его облегчение сверху-вниз, а также соотношение δ2H-δ18O во льду указывает на сравнительно быстрое промерзание воды, сверху-вниз, в условиях закрытой системы, в течение одного цикла. В слоях льда, отобранных по горизонтали, получены очень близкие значения изотопного состава (например в бугре 1 по значениям δ18О от –17,51 до –17,32‰), что указывает на последовательное горизонтальное намораживание слоев льда. Наклоны линий соотношения δ2H-δ18О для льда бугров составляют 5,82 (бугор 1) и 5,95 (бугор 2). Наклон линии соотношения δ2H-δ18О меньше 8-7,3 указывает на промерзание воды в условиях закрытой системы, в течение одного цикла, без подтока влаги. Распределение изотопных значений во льду бугра 2 может указывать на одновременное двустороннее промерзание объема воды.

Abstract: The study's focus is on the distribution of oxygen and hydrogen isotopes in the ice cores of frost blisters in the Chara River valley, Transbaikalia. The Kodar and Udokan mountain ranges surround the Chara Depression. Cryogenic (frosty) heaving is common in high humidity areas with loamy, clay, and peaty sediments. In summer 2023, the authors described two seasonal frost blisters in swampy, forested depressions on the periphery of the Charsky Sands (in the so-called thermosuffusion funnels). Oxygen and hydrogen isotopic compositions of oxygen  (δ18O) and hydrogen (δ2H) in blister ice were analyzed. It has been established that seasonal frost blisters are formed mainly due to downward freezing of the water-saturated active layer sediments, but in some cases, ice was formed as well due to upward freezing from the lower boundary of the active layer. The vertical distribution of the isotope values, as well as the δ2H-δ18O ratio in ice, indicates a relatively rapid freezing of water in closed system conditions during one cycle of freezing. In the ice layers sampled horizontally, very similar isotopic composition values were obtained (for example, in blister ice 1, δ18О values ranged from –17.51 to –17.32‰), which indicates consistent horizontal freezing of ice layers. The slopes of the δ2H-δ18О ratio lines for blister ice are 5.82 (blister ice 1) and 5.95 (blister ice 2). A decrease of the δ2H and δ18О values of blister ice on frost mounds with depth and a slope of the δ2H-δ18O ratio line less than 8–7.3 indicates water freezing under closed system conditions during one cycle without moisture inflow. The distribution of isotopic values in the blister ice of seasonal frost mound 2 may indicate simultaneous bilateral freezing of the water volume.

Аннотация: Наледи являются одним из наиболее опасных природных явлений. Отрицательное воздействие наледей определяется неожиданным затоплением территории и последующим замерзанием воды, формированием ледяных преград, обледенением подземных сооружений и коммуникаций (шахт, штолен, туннелей, водопропускных и канализационных колодцев), а также обледенением автомобильных и железных дорог, береговых гидротехнических сооружений и др. Известны случаи, когда взрывы наледных бугров пучения производили в течение нескольких секунд катастрофические нарушения. Наледь, ежегодно формирующаяся в долине ручья Булуус – одна из наиболее известных и детально изучавшихся наледей Центральной Якутии. Наледный лёд, был отобран из вертикального разреза. Лёд слоистый, мощность слоёв составляет 3–10 см, в верхней части наледи слои льда более мощные, чем в нижней.
Отбор образцов льда из наледных толщ было выполнено при помощи стальной коронки диаметром 5,1 см, приводимой в движение электрической дрелью Bosch. Измерения изотопного состава кислорода и водорода льда выполнены на лазерном инфракрасном спектрометре Picarro L 2130-i. Изотопный состав наледи Булуус заметно варьирует: значения δ18О изменяются от –20,2 до –21,9‰, величины δ2H варьируют от –159,5 до –173,7‰. Наледный лед в целом изотопически немного более “тяжёлый” по сравнению с поверхностными водами ручья Улахан-Тарын, значения δ18О составляют –22,18‰, а величина δ2H – –175,1‰. Грунтовые воды изотопически близки к водам ручья они также изотопически более “легкие” по сравнению с наледным льдом, в них значения δ18О изменяются от –22,17 до –22,25‰, величины δ2H варьируют от –173,7 до –175,1‰.

Abstract: Aufeis is one of the most dangerous natural phenomena. The negative impact of aufeis is determined by the unexpected flooding of the territory and subsequent freezing of water, the formation of ice barriers, the icing of underground structures and communications (mines, tunnels, culverts, and sewer wells), as well as the icing of roads and railways, coastal hydraulic structures, etc. There are cases when explosions of aufeis mounds produce catastrophic disturbances within a few seconds. The aufeis that forms annually in the valley of the Buluus Creek is one of the most famous and studied aufeis of Central Yakutia. The aufeis was sampled from a vertical section. The aufeis is layered, and the thickness of the layers is 3-10 cm. In the upper part of the aufeis, the ice layers are thicker than in the lower.
Sampling from the aufeis ice was carried out using a 5.1-cm-diameter steel crown driven by a Bosch electric drill. Measurements of the isotopic composition of oxygen and hydrogen in ice were performed using a Picarro L 2130-i laser isotope analyzer. The isotopic composition of the Buluus ice varies in a narrow range: δ18O values vary from −20.2 to −21.9‰, δ2H values vary from −159.5 to −173.7‰. Generally, the ice is isotopically slightly enriched compared to the surface water of the Ulakhan-Taryn creek, where the δ18O value is −22.18‰ and the δ2H value is −175.1%. Groundwater is isotopically close to the creek water; its isotope composition is also isotopically enriched compared to the ice of the aufeis, with δ18O values varying from −22.17 to −22.25‰ and δ2H values varying from −173.7 to −175.1‰.

Аннотация: Предметом исследования являются содержания химических элементов, групповой состав соединений железа и их радиальная дифференциация в профилях криогенных почв долины р. Чары (северное Забайкалье). Изученные почвы относятся к глеезёмам постпирогенным мерзлотным, глубины СТС данных почв составляют от 34 до 44 см. Сроки прохождения пожаров – 3 и 28-30 лет для почв на правом и левом берегах ручья Беленького, соответственно. Концентрации макроэлементов, за исключением Si, редко превышают 5,0%, в то время как содержание кремния достигает 24,3%. Для Si также характерен вынос из верхней части почвенных профилей и аккумуляция в мерзлотных горизонтах почв. Для значительной части макроэлементов, характерны наибольшие концентрации в горизонтах О (к примеру, это Mg – 4,8, Ca – 1,5 и др.). Среди микроэлементов наиболее контрастно распределены Sr и Zr (от 5,0 до 29,7 и от 5,6 до 47,1 мг/кг). Обеднение верхней части профиля глеезёма постпирогенного мерзлотного большей частью химических элементов, за исключением Mn, и значения коэффициента R от 0,3 до 0,9 свидетельствуют о начальной стадии постпирогенного восстановления свойств почвы, а наблюдающееся в профиле глеезёма окисленно-глеевого постпирогенного мерзлотного активное накопление в верхней части Mg, Ca, Ti, Fe, Sr и др. элементов – признак активного восстановления после пожара. В почвах содержится около 3,4% железа, из них более 60–75% составляет силикатная группа соединений (Feс). Влажность почв и преобладающие восстановительные условия среды способствуют формированию в их профилях монотонных распределений, а в почвах без признаков устойчивого гидроморфизма горизонты ММП содержат почти в 2 раза больше Feокс и Feэкстр.

Abstract: The subject of the study is the content of iron compounds and their radial differentiation in the profiles of cryogenic soils of the Chara River valley (Transbaikalia). The studied soils belong to post-pyrogenic permafrost gleyzems, the depths of the seasonal active‐layer of these soils are from 34 to 44 cm. Macronutrient concentrations, with the exception of Si, rarely exceed 5.0%, while the silicon content reaches 24.3%. Si is also characterized by removal from the upper part of soil profiles and accumulation in permafrost soil horizons. The highest concentrations are characteristic in the O horizons (Mg – 4.8 and Ca – 1.5 mg/kg) for a significant part of the macroelements. The trace elements, Sr and Zr are distributed vary contrastingly (from 5.0 to 29.7 and from 5.6 to 47.1 mg/kg). Values of the R coefficient from 0.3 to 0.9 indicate the initial stage of post-pyrogenic restoration of soil properties, and the active accumulation of Mg, Ca, Ti, Fe, Sr, and other elements in the upper part of oxidized-gley permafrost gleyzem observed in the profile is a sign of active restoration. The soils contain about 3.4% iron, which more than 60–75% is the silicate group of compounds (Feс). The moisture content of soils and the prevailing reducing environmental conditions contribute to the formation of monotonous distributions in their profiles, and in soils without signs of stable hydromorphism, permafrost horizons contain almost 2 times more Feox and Feextr.