Аннотация: Объектом исследования являются бугры пучения, формирование которых связано с сегрегационном льдообразованием и миграцией влаги к фронту промерзания. Рассмотрены две их разновидности: пальза - т.е. миграционно-сегрегационные бугры пучения в торфяниках, и литальза – ледо-минеральные (а иногда и минерально-ледяные) бугры пучения в минеральных дисперсных отложениях. Приведен обзор изотопного состава сезонных и многолетних бугров пучения. Выявлены три основных источника воды для образовании ледяного ядра пальза и литальза. Основной метод исследования - анализ данных изотопно-кислородного и изотопно-водородного состава ледяного ядра пальза и литальза Новизна исследования заключается в то, что установлено: а) изотопный состав текстурообразующего льда пальза и литальза, как правило, довольно однороден: вариации по кислороду редко превышают 2-3‰; б) имеется определенное соответствие между изотопным составом льда пальза и литальза и изотопным составом воды окружающего болота со сдвижкой 2-3‰ в сторону облегчения, что является результатом фракционирования при промерзании болотных вод; в) вариации изотопного состава во льду сезонных бугров пучения часто превышает 5‰, что является следствием фракционирования при промерзании в закрытом объеме; г) сравнение изотопного состава в сегрегационных льдах ядер миграционных бугров пучения (пальза), атмосферных, поверхностных и болотных водах выявили близкий изотопно-кислородный и изотопно-водородный состав этих вод.

Ключевые слова: многолетнемерзлые породы, пальза, литальза, изотопы кислорода, изотопы водорода, изотопное фракционирование, сегрегационное льдообразование, лед сезонных бугров, север Канады, Сибирь

Abstract: Frozen mounds are the object of the study, the formation of which is associated with segregation of ice and moisture migration to the freezing front. Two varieties are considered as follows: typical palsa in the peat bogs, and lithalsa – ice-mineral (and sometimes mineral-ice) mounds in mineral dispersed sediments. A review of the isotopic composition of seasonal and perennial frozen mounds is presented. Three main sources of water for lithalsa and palsa are distinguished. The main research method is the analysis of oxygen and hydrogen isotopic composition of the ice cores of the lithalsa and palsa. The new results of the study are as follows: a) the isotope composition of the segregated ice of the palsa and lithalsa cores is usually quite homogeneous: variations in oxygen rarely exceed 2-3‰; b) there is a definite correspondence between the isotopic composition of the ice of the palsa and lithalsa and the isotopic composition of the water of surrounding bog is lighter by 2-3‰; this is a result of fractionation during the freezing of the bog waters; c) comparison of the isotopic composition in the segregated ice of the palsa and lithalsa, atmospheric, surface and boggy waters revealed a close isotope-oxygen and isotope-hydrogen composition of them.

Keywords: segregation ice formation, isotope fractionation, hydrogen isotopes, oxygen isotopes, lithalsa, palsa, permafrost, blister ice, north of Canada, Siberia

Аннотация: Объектами исследования являются пластовые ледяные залежи в долине в верховьях р.Мордыяха и на террасе в верховьях р.Сеяха (Мутная) в центральной части Ямала. Первое из изученных обнажений пластового льда располагается в центре Ямала, в верховьях р.Мордыяха (68°11ʹ18ʺ с.ш., 68°51ʹ39ʺ в.д.), на абсолютных отметках 66-70 м. Второе - (70°23,4 с.ш., 68°19,4 в.д.) располагается в 0,6 километрах к юго-западу от промысловой базы ГП-1 Бованенковского месторождения и в 5 км к северо-западу от поселка Бованенково, на абсолютных отметках 87 м. Авторы подробно рассматривают строение пластовых залежей и особенности их контактов с вмещающими породами. Выполнены исследования содержания стабильных изотопов кислорода и водорода во льду, состав главных анионов и катионов, а также изучины спорово-пыльцевые остатки во льду. Основными выводами проведенного исследования являются: а). Изученные пластовые залежи относятся к залежам внутригрунтового типа; б). Одним из главных источников воды, из которой сформировался пластовый лед, были озерные воды и вода подозерных таликов; в). В процессе формирования льда происходило заметное изотопное фракционирование, которое привело к формированию пластов с изотопным составом несколько более тяжелым, чем исходные озерные воды.

Ключевые слова: пластовый лед, повторно-жильный лед, изотопы кислорода, изотопы водорода, анионы, катионы, пыльца и споры, поздний плейстоцен, голоцен, Ямал

Abstract: The objects of this research is the massive ice beddings in the valley Mordyakha River valley, as well as the terrace of Seyakha River (Mutnaya) in the central part of Yamal Peninsula. First of the studied ice bedding outcrops is located the center of Yamal Peninsula, in the upper reaches of Mordyakha (68°11ʹ18ʺN, 68°51ʹ39ʺE), at absolute elevation of 66-70 m; the second one (70°23.4 N, 68°19.4 E) is located 0.6 km towards southwest of the field base GP-1 Bovanenkovo deposit and 5 km towards northwest of Bovanenkovo settlement, at absolute elevation of 87 m. The authors meticulously examine the structure of bedded deposits and peculiarities of their contacts with the enclosing rocks. The article studies the concentration of stable isotopes of oxygen and hydrogen in ice, composition of the main anions and cations, as well spore-pollen remains within ice. The following conclusions were made: a) the studied bedded deposits are classifies as intra-ground type; b) one of the main water source that formed massive ice were lake waters and talik water ; c) in the process of ice formation took place a significant isotope fractionation, which led to the formation of layers with isotope composition heavier than the original lake waters.

Keywords: Holocene, Late Pleistocene, pollen and spores, cations, anions, hydrogen isotopes, oxygen isotopes, ice wedge, massive ice, Yamal Peninsula

Аннотация: Объектом исследования являются голоценовые повторно-жильные льды, расположенные на западном побережье Байдарацкой губы, в устье реки Нгарка-Тамбьяха. В береговом обрыве изучено строение маломощного полигонально-жильного торфяника, вложенного в отложения террасы высотой 8-17 м. Торф подстилается суглинками серыми сильнольдистыми со слоисто-линзовидной криогенной текстурой. Повторно-жильные льды шириной 1,5-2 м, залегают на глубине 0,8 м, вскрыта верхняя часть жил высотой 1,15 м. Лед жил отобран по горизонтали в верхней части жилы, образцы (9 шт.) проанализированы на масс-спектрометре, изучен изотопно-кислородный и изотопно-водородный состав жил. Основными выводами проведенного исследования являются: значения среднезимних температур воздуха в исследуемом районе голоцене составляли от –16 до –19°С, что в среднем на 10°С выше, чем в позднем плейстоцене и близко к современным среднезимним температурам. Полученные результаты дополняют немногочисленную информацию о зимних температурах воздуха в голоцене по району побережья Байдарацкой губы.

Ключевые слова: голоцен, изотопы водорода, изотопы кислорода, жильный росток, повторно-жильный лед, торфяник, радиоуглерод, Нгарка-Тамбmяха, Байдарацкая губа, Арктика

Abstract: The object of this study is the ice wedges of Holocene age on the western coast of the Baydarata Bay, at the mouth of the Ngarka-Tambyakha River. In the coastal cliff structure of the thin polygonal peatland have been studied. The peatland is located in the upper part of the terrace 8-17 m high. The peat is underlain by gray icy loam with layered-lenticular cryogenic structure. Ice wedges revealed at the depth 0.8 m. Their width was 1.5-2 m, and outcropped height about 1.15 m high. One representative ice wedge was sampled across horizontal axis in the upper part, 9 samples were analyzed on a mass spectrometer, the oxygen isotope and hydrogen isotope composition of ice wedges was obtained. The main conclusions are: harsh winter air temperature in the area in Holocene varied between –16 and –19° С, which is about 10°С warmer compared to Late Pleistocene and were close to modern ones. Obtained results complement sparse information on Holocene winter air temperature for the Baydarata Bay coast.

Keywords: Baydarata Bay, Ngarka-Tambyakha, radiocarbon, Holocene, hydrogen isotopes, oxygen isotopes, modern ice vein, ice wedge, peatland, Arctic

Аннотация: Объектом исследования является самое южное из изученных на Ямале местонахождений пластовых льдов, расположенное на левом берегу р.Еркутаяха (68°11ʹ18ʺ с.ш., 68°51ʹ39ʺ в.д.). В обнажении песчаной толщи высотой 15–18 м вскрывается дислоцированная пластовая залежь общей протяженностью около 100 м. Ледяная залежь сложена разными типами льда. Всего выделятся лёд четырёх типов: 1) лёд чистый матовый белый с большим количеством газовых ксеногенных включений; 2) лёд “хрустальный” прозрачный, иногда с включениями грунта; 3) лёд серый со стальным отливом, слоистый, слоистость параллельна наклону верхнего контакта ледяной залежи; 4) лед серый блочный, залегает в виде черепицы. Каждый тип льда исследовался палинологическим методом. Для палинологических определений было отобрано 10 образцов пластового льда из разных фрагментов обнажения и изо льда разных типов. Исследование палиноспектров во льду позволило более определённо ответить на вопрос о генетической принадлежности изученной залежи. Палиноспектры, изученные в разных типах льда вскрытой залежи, точнее сочетания пластовых ледяных тел разного сложения свидетельствуют о внутригрунтовом происхождении льда. На это указывает типично тундровый характер палиноспектров, доминирование пыльцы карликовой березки, ольховника, злаков, осок и спор зеленых мхов (14-25%), участие пыльцы верескоцветных (3-10%), практически полное отсутствие пыльцы древесных пород, наличие спор хвощей, пыльцы водных растений, таких как Thalictrum, Sparganium, а также заметное (20-28%) содержание доплейстоценовых палиноморф (15-35%).

Ключевые слова: пыльца, споры, пластовый лед, тундра, ледник, Ямал, переотложенные палиноморфы, ОСЛ датировка, талик, Север Западной Сибири

Abstract:   The object of this research is the most southern massive ice in the Yamal Peninsula, located on the left bank of the Erkutayakha River (68°11ʹ18ʺ N, 68°51ʹ39ʺ E). A dislocated ice massif occurred in the 15-18 m exposure of the sandy layer. Its total length is about 100 m. The ice massif is composed of different types of ice. There are four types of ice: 1) pure matte white ice with a large number of gas xenogenic inclusions; 2) crystal clear ice, sometimes with soil inclusions; 3) gray ice with a steel tint, layered parallel to the slope of the upper surface of the massive ice; 4) gray block-ice, lies in the form of tiles. Each type of the ice was examined, and 10 samples of ice from different parts of the outcrops and of ice of different types have been selected for pollen study. The results of this study allowed more adequately evaluating the origin of the ice.  

Keywords: reworked palynomorphs, Yamal Peninsula, glacier, tundra, massive ice, spores, pollen, OSL-date, talik, north-west Siberia

Аннотация: Предметом исследования является разрез 7-метровой террасы в устье р. Гыда, в 380 км к северу от пос. Тазовский (координаты 70°53ʹ41ʺ с. ш. 78°30ʹ14ʺ в. д). В разрезе представлено две генерации повторно-жильных льдов и четыре яруса линзовидных ледяных прослоев. Вмещающие отложения представлены оторфованными слоистыми песками. Сингенетические повторно-жильные льды находятся в парагенезе с пластовыми льдами. Основное внимание было уделено определению возраста отложений и истории развития растительного покрова. Основные методы, использованные для изучения - это радиоуглеродный метод для датирования органических остатков, изотопный метод для определения изотопного состава пластовых и повторно-жильных льдов, палинологический анализ отложений, пластовых и повторно-жильных льдов. Получены следующие выводы: Отложения первой террасы накопились в условиях чередования субаэрального и субаквального режима в интервале примерно 3-13 тыс. лет назад. Повторно-жильные льды формировались сингенетически отложениям первой террасы в конце позднего плейстоцена около 11-12 тыс. лет назад и, синхронно накоплению озерно-болотным отложениям в голоцене в интервале 3-4 тыс. лет назад. В разрезе первой террасы зафиксировано 7 среднепериодных циклов, достаточно контрастных изменений структуры спорово-пыльцевых спектров длительностью 0,5-2 тыс. лет. Эти циклы выражены в смене палинодоминантов в интервале глубин от 0 до 5,5 м, датируемом примерно 3-13 тыс. лет. В результате реконструкции суммы температур вегетационного периода установлен диапазон их колебаний от 200 до 800 град. × суток.

Ключевые слова: пыльца, споры, повторно-жильные льды, радиоуглеродное датирование, пластовый лед, изотопы, тундра, климатические колебания, переотложение, палиноспектры

Abstract: The outcrop of 7-m terrace in the mouth of Gyda River (70°53ʹ41ʺ N. 78°30ʹ14ʺ E) is the object of the study. There are two generations of ice wedges and four stages of ice lens occurred in peaty sand. Syngenetic ice wedges are in paragenesis with massive ice. Considerable reworking of organic material is proved. Seven cycles of vegetation changes corresponded to local pollen zones. Their duration is about 0.5-2 ka. Sediments accumulated at alternation of subaerial and subaueous stages in 3-13 ka BP.Ice wdges accumulated at the end of the Late Pleistocene in 11-12 ka BP and in the Holocenein 3-4 ka BP. The total annual thawing index variated from 200 to 800 oC x day

Keywords: Climate Changes, tundra, isotopes, massive ice, 14C aging, ice wedge, spored, pollen, Reworking, pollen spectra

Аннотация: Объектом исследования являются ледоминеральные бугры пучения (литальза) в долине р.Сенца в Восточных Саянах (52º39.827' с.ш., 99º29.858' в.д). Цель исследования - изучение внутреннего строения бугров и, в особенности, глубины залегания ледяных ядер. Также были проведены исследования магнитной восприимчивости аллювиальных почв и подбуров для выявления степени интенсивности развития альфегумусового процесса при формировании почв на голоценовых литальза. Дополнительно к исследованиям магнитной восприимчивости было измерено содержание органического углерода и железа в почвах. Электроразведочные работы выполнялись с использованием набора АСТРА-100 (генератор) и МЭРИ-24 (измеритель) использована симметричная четырехэлектродная установка Шлюмберже, Магнитная восприимчивость почвы измерена с помощью портативного измерителя магнитной восприимчивости ПИМВ-М по равномерной сетке с шагом по ширине и глубине шурфа 20 см.Методом бихроматного окисления измерено содержание органического углерода в почвенных горизонтах. Методом ICP-MS измерено валовое содержание Fe в почвах. В ходе исследований установлено, что ледяные ядра располагаются на глубинах порядка 4 метров и имеют вертикальную мощность 10 метров. Подтверждено наличие двух отдельных ледяных ядер в самом крупном из изученных бугров. Магнитометрия подтвердила высокую интенсивность альфегумусового процесса в почвах литальза.. Большое влияние на распределение магнитной восприимчивости в разрезах играет явление зоотурбации. Обитающие в этом районе грызуны в результате своей жизнедеятельности создают места для аккумуляции железистых соединений, являющихся причиной аномалий.

Ключевые слова: литальза, бугры пучения, подбуры, ВЭЗ, магнитная восприимчивость, железо в почвах, Южная Сибирь, почвенная геофизика, малоглубинная электроразведка, малоглубинная геофизика

Abstract: The object of the study are ice-mineral permafrost mounds (lithalsas) in the valley of the Sentsa River in the Eastern Sayan Mountains (52º39.827' N, 99º29.858' E). The aim of the research is to study the internal structure of the mounds and, in particular, the depth of occurrence of ice lenses. The article examines the magnetic susceptibility of alluvial soils and entic podzols to determine the intensity of Fe illuvial process. The content of organic carbon and iron in soils was measured. Electromagnetic prospecting was performed using a symmetric four-electrode Schlumberger installation using a set of ASTRA-100 (generator) and MERI-24 (measuring instrument). The magnetic susceptibility of the soil was measured using a portable magnetic susceptibility meter PIMV-M over a uniform grid of 20 cm. The total content of Fe in soils was measured by ICP-MS. It was established that the ice lenses are located at depths of about 4 meters and have a vertical thickness of 10 meters. The presence of two separate ice lenses in the largest of the studied mounds was established. Magnetometry confirmed the high intensity of the Fe illuvial process in lithalsa soils. Ground squirrels inhabiting this area create places for the accumulation of iron compounds.

Keywords: soil geophysics, South Siberia, Fe in soils, magnetic susceptibility, VES, entic podzols, permafrost mounds, lithalsa, shallow electrical prospecting, near-surface geophysics

Аннотация: В статье рассмотрены проблемы обустройства свайных фундаментов на территории Республики Саха (Якутия) буронабивным способом. Данная технология, не столь распространенная в республике, является более простой и удобной в отличие от железобетонных забивных свайных фундаментов. В процессе твердения бетона при обустройстве буронабивной сваи происходит локальное растепление мерзлого грунта . Поэтому при применении буронабивных свай в криолитозоне особенно остро встает вопрос определения расчетных температур и времени формирования стационарного режима грунтов в основании всего свайного поля, позволяющего осуществлять полную загрузку фундаментов. Проведены натурные наблюдения за температурным режимом грунтов вблизи буронабивной сваи в процессе ее обустройства и гидратации бетона. В ходе проведенного исследования получены данные о динамике температурного режима грунта вблизи буронабивной сваи в процессе ее обустройства. Полученные данные показывают, что устойчивые отрицательные температуры по всей глубине скважины наблюдаются через месяц после заливки, в течение этого периода происходит основной набор прочности сваи.

Ключевые слова: температурный режим, бетон, буронабивные сваи, мерзлота, строительство, фундамент, грунт, гидратация, оттаивание, измерения

Abstract: The article deals with the problems of arranging pile foundations on the territory of the Republic of Sakha (Yakutia) using bored piling. This technology, which is not so widespread in the republic, is simpler and more convenient, in contrast to reinforced concrete foundation piles. In the process of hardening concrete during the arrangement of the bored pile, local fission of frozen soil occurs. Therefore, when using bored piles in the cryolithozone, the problem of determining the design temperatures and the time of formation of the stationary soil regime at the base of the entire pile field, which allows full loading of the foundations, becomes especially critical. Field observations of the temperature regime of soils near the bored pile during its arrangement and hydration of concrete were carried out. In the course of the study, data was obtained on the dynamics of the temperature regime of the soil near the bored pile in the process of its arrangement. The data obtained show that stable negative temperatures over the entire depth of the well are observed one month after pouring, during which period the pile attains most of its strength.

Keywords: hydration, soil, temperature regime, concrete, bored piles, permafrost, building, foundation, thawing, measurements