Аннотация: Статья посвящёна рассмотрению вопросов связанных с формированием в многолетнемёрзлых породах локальных зон с признаками динамометаморфизма. Анализируются материалы по строению криогенных образований имеющих следы пластических и разрывных деформаций, а также признаки течения, свидетельствующих о движении потоков вещества в твёрдом, жидком и газообразном виде. Рассмотрена возможность применения флюидодинамического подхода при изучении динамических процессов в криолитозоне. Разработка флюидодинамического направления обуславливает необходимость рассмотрения нетрадиционных для геокриологии, объектов, связанных с флюидными образованиями в криолитозоне. Среди основных направлении исследований используемых в предлагаемой работе основное внимание уделено структурному методу, связанному с анализом особенностей строения криогенных образований и методу актуализма связанному с анализом условий формирования флюидов. В первой части статьи будут рассмотрены парагенетические связи между особенностями развития многолетнемёрзлых отложений на арктических побережьях, формированием потоков внутригрунтовых вод и структурно-текстурные особенностями формирующихся криогенных образований. В качестве объекта исследования был выбран разрез морских отложений в районе оз. Ней-То (Центральный Ямал).

Ключевые слова: пластические деформации, многолетняя мерзлота, инъекционные льды, фильтрация газа, флюиды, флюидогеодинамика, криогенные флюидодинамические системы, математическая модель, структурно-неоднородная среда, пластовые льды

Abstract: This article is devoted to the consideration of issues related to the formation of local zones with signs of dynamic metamorphism in permafrost. Data on the cryogenic formation structures with traces of plastic and discontinuous deformations, as well as signs of flow in a solid, liquid and gaseous form are analyzed. The possibility of using the fluid dynamical approach in the study of dynamic processes in the cryolithozone is considered. The development of the fluid dynamic topic necessitates consideration of non-traditional geocryological objects associated with fluid formations in the cryolithozone. The main attention is given to the structural method associated with the analysis of the features of the cryogenic formations structure and the method of actualism associated with the analysis of the conditions for the fluids formation. In the first part of the article, the paragenetic relationships between the features of the frozen soils formations on the Arctic coasts, the formation of inland water flows and the structural and texture features of the cryogenic formations are considered. A section of marine sediments in the area of the Nei-To lake in Central Yamal was chosen as the research object.

Keywords: cryogenic fluid dynamic systems, fluid geodynamics, fluids, gas filtration, injection ice, permafrost, plastic deformations, mathematical model, structurally heterogeneous environment, massive ground ice

Аннотация: Объектом исследований являются синкриогенные пески, развитые на территории России. Они встречаются в приморских районах молодой Тимано-Печорской плиты и орогене Пай-Хоя, севере молодых Западно-Сибирской и Яно-Колымской платформ, севере и центре древней Сибирской платформы, в пределах молодого Верхояно-Чукотского орогена и древнего Байкало-Патолмского орогена, верхнем поясе древнего Алтае-Саянского орогена, северной половине новейшего Байкальского рифтогена, а также на некоторых островах арктического шельфа. Составлена схематическая карта распространения песков четвертичного возраста различного генезиса в пределах криолитозоны России. На её основе, а также с учетом анализа и обобщения имеющихся публикаций по теме, выявлены и описаны основные закономерности пространственного распределения синкриогенных песков. Чаще всего они входят в состав верхнеплейстоцен-голоценовых комплексов морского, аллювиально-морского и аллювиального генезиса, реже озерно-аллювиального, озерно-ледникового, водноледникового и эолового. На Западно-Сибирской и Яно-Колымской платформах установлены, помимо этого, более древние образования – среднеплейстоцен-голоценовые, а на Сибирской платформе – раннеплейстоцен-голоценовые. Синкриогенные пески залегают в верхней части разреза различных геоморфологических элементов и часто подстилаются эпикриогенными.

Ключевые слова: пески, синкриогенные, генезис, распространение, возраст, эпикриогенные, Россия, платформы, орогены, рифтоген

Abstract: The object of this research is the synchrogenic sands that developed in the Russian territories. They are present in the coastal areas of the young Timan-Pechora basub and Pai-Khoi, north of the young West Siberian and Yano-Kolyma platforms, north and the center of the ancient Siberian platform; young Verkhoyano-Chukotka and ancient Baikal-Patomsk orogens, the upper zone of the ancient Altai-Sayan orogen, present riftogene Baikal as well as on some islands of the Arctic shelf. A schematic map of the extent of different genesis Quaternary sands within the cryolithozone of Russia is compiled. The main regularities of the spatial distribution syncryogenic sands have been identified on this basis and by analysis and synthesis of existing publications on the topic. Most often syncryogenic sands are part of Upper Pleistocene-Holocene complexes of marine, marine deltaic and alluvial genesis, rarely lacustrine and alluvial, glaciolacustrine, glaciofluvial and eolian. Additionally, more ancient Middle Pleistocene-Holocene formations on the West Siberian and Yano-Kolyma platforms and Early Pleistocene-Holocene on the Siberian platform are exposed. Syncryogenic sands occur in the upper part of the section of different geomorphic elements and often overlain epicryogenic one.

Keywords: Russia, epicryogenic, age, extent, genesis, syncryogenic, sands, platforms, orogens, riftogene

Аннотация: Предметом исследования являются два разреза с сингенетическими повторно-жильными льдами близ факт. Матюйсале в устье р. Салемлекабтамбда, на полуострове Мамонта: голоценовый торфяник в обнажении 12–15-метровой морской террасы и голоценовый торфяник, вложенный в толщу лайды Карского моря. Общая видимая высота обнажения высокой террасы 6 м. Здесь сверху вскрыта супесь, которая на глубине 0,3 м подстилается слоистой торфяной толщей с супесью, мощностью около 5 м. Толща вмещает ледяные жилы, высотой более 4,5 м. Торфяник на лайде перекрыт слоем песка, толщиной 1 м. Мощность жил в разрезе лайды более 1,5 м. Основным методом исследования является палинологический анализ, выполненный параллельно в ледяных жилах и во вмещающем их торфе. Применены детальное радиоуглеродное датирование торфа и изотопно-кислородный анализ льда голоценовых жил. Обобщение палинологических и изотопных данных позволило реконструировать ландшафтно-климатическую обстановку в этом регионе. Установлено три этапа развития растительности и климата: относительно теплый и влажный этап с современной тундровой растительностью, этап холодного и сухого климата, характеризуемый усилением роли ксерофильной растительности, наиболее теплый этап, относящийся к началу предбореального периода голоцена, когда кустарники продвинулись максимально на север до 74° с.ш.

Ключевые слова: радиоуглеродный возраст, стадии развития растительности, голоцен, повторно-жильные льды, пыльцевые диаграммы, торфяник, изотопы кислорода, голоценовый оптимум, Матюйсале, Гыданский полуостров

Abstract: The two outcrops of Holocene peat with ice wedges in the mouth of Salemlekabtambda River in the Mammoth Peninsula are the object of the study, such as Holocene peat in the bog meadow of Kara Sea and the peat inset in the 15 m terrace. Ice wedges occur in the meadow bog sediments, their height is about 1.5 m. The height of ice wedges in the terrace sediments is about 4.5 m. We studied pollen spectra both, in the ice wedges and their host sediments, as well as determined isotope composition of ice wedges. Series of 14C ages have been obtained. The obtained isotopic and pollen data demonstrate that in the North of the Gydan Peninsula the Holocene optimum was the time of increase of climate continentality. Summer was warmer by 1-3°C than today, and winter was by 2-3°C colder. The intensity of frost cracking and ice wedge formation increased both in organic and mineral alluvial and alluvial-marine sediments.

Keywords: oxygen isotope, radiocarbon age, stages of vegetation, Holocene, ice wedge, Holocene optimum, pollen plot, peat bog, Matyuisale, Gydan Peninsula

Аннотация: Вторая часть статьи посвящена рассмотрению условий возникновения и развития двух видов флюидов в многолетнемёрзлых породах: потоков мерзлых пород и льда и газовых потоков. Эту работу затрудняет отсутствие соответствующего понятийного аппарата, разработанных классификаций, систематизированных признаков выделение различных по генезису динамических образований в мёрзлых породах. В работе проанализирован понятийный аппарат флюидогеодинамики, используемый в геологии, и рассмотрена возможность его использования в геокриологии. Проанализированы условия развития различных типов литогенных флюидов: за счёт формирования ядра жёсткости, движения мёрзлых пород по склону, субаквальных оползней, складкообразования у боковой поверхности растущих повторно-жильных льдов. Основное внимание уделено построению феноменологических моделей формирование флюидов в многолетнемёрзлых грунтах, дополненному структурным методом и методом актуализма. На основе анализа строения воронки газового выброса (Ямальского кратера) рассмотрена возможность и условия фильтрации газа сквозь льдистые многолетнемёрзлые породы. Предложена математическая модель напорной фильтрации газовых флюидов в структурно-неоднородной среде (в грунте) на основе уравнения Бринкмана, применительно к многолетнемёрзлым породам.

Ключевые слова: пластические деформации, многолетнемёрзлые породы, инъекционные льды, фильтрация газа, флюиды, флюидогеодинамика, криогенные флюидодинамические системы, математическая модель, структурно-неоднородная среда, пластовые льды

Abstract: The second part of the article is devoted to the consideration of the conditions for the development of two types of fluids in permafrost: frozen soils, and ice flows and gas flows. This work is hampered by the lack of a corresponding conceptual and terminological base, developed classifications, systematized features, differentiation of genetically distinct dynamic formations in frozen soils. In this work, the conceptual fluid dynamics terminology used in geology is analyzed and the possibility of its use in geocryology is considered. The main attention is concentrated on the construction of phenomenological models for the fluids formation in permafrost, supplemented by the structural method and by the method of actualism. The conditions for the development of various types of lithogenous fluids are analyzed: through the formation of a nucleus of rigidity, the motion of frozen soils along the slope, subaquatic landslides, and folding at the lateral surface of growing ice wedges. Based on the analysis of the structure of the gas emission crater (Yamal Crater), the possibility and conditions of gas filtration through icy frozen soils are considered. A mathematical model of the pressure filtration of gas fluids in structurally heterogeneous soils is proposed on the basis of the Brinkman equation applied to the frozen soils.

Keywords: cryogenic fluid dynamic systems, fluid geodynamics, fluids, gas filtration, injection ice, permafrost, plastic deformations, mathematical model, structurally heterogeneous environment, massive ground ice

Аннотация: Предметом исследования являются сочетания повторно-жильных льдов в разрезах многолетнемёрзлых толщ в виде парагенетических комплексов - ансамблей. Рассмотрены: а). Парагенезы жил с сегрегационными и инъекционно-сегрегационными льдами в ядрах бугров пучения, б). Парагенезы жил с внутригрунтовыми пластовыми льдами, в). Парагенезы жил с наледными льдами и г). Парагенезы жил с ледниковыми и даже с айсберговыми льдами. Исследование парагенетических ансамблей, сформированных повторно-жильными льдами с внутригрунтовыми ледяными залежами разных типов значительной мере уточняет криогенетические построения и реконструкцию условий формирования, как жил, так и льдов, находящихся с ними в парагенезе. Основным методом исследования является криолитологическое сопоставление морфологии повторно-жильных льдов, залегающих в парагенезе с внутригрунтовыми ледяными залежами разных типов. В ряде случаев используются изотопно-геохимические индикаторы природы ледяных залежей в многолетнемерзлых толщах. Основными выводами проведенного исследования являются: 1). Повторно-жильных льды образуют парагенетические сочетания со многими типами подземных и наземных льдов; 2). Парагенезы жил с внутригрунтовыми линзами льда могут встречаться как в буграх миграционного типа (пальза), так и в инъекционных булгунняхах-гидролакколитах (пинго); 3). Наиболее часто встречающимся парагенезом жильных и пластовых льдов, является, их сочетание в голоценовых торфяниках, вмещающими сингенетические жильные льды, подстилаемых осадками, содержащими внутригрунтовые пластовые ледяные залежи - линзы; 4). Парагенезы повторно-жильных льдов с льдами наледей часто носит площадной характер; 5). Парагенезы жильных льдов с глетчерными и даже с айсберговыми льдами иногда встречаются в полярных районах.

Ключевые слова: инъекционные бугры пучения, миграционные бугры пучения, инъекционные льды, сегрегационные льды, эпигенетический, сингенетический, многолетнемерзлые породы, пластовые льды, повторно-жильный лед, наледи

Abstract: The study of the combinations of various types of ground and surface ice as paragenetic complexes are of particular interest, in order to understand the conditions of the ice formation. The following ice ensembles are examined: a) paragenetic combinations of ice wedge, ice with segregated and injection (intrusive) segregated ice in palsa and pingo cores, b) paragenetic combinations of ice wedge with massive ice, c) paragenetic combinations of ice wedge with ground icing (aufeis) and d) paragenetic combinations of ice wedge with glaciers and even icebergs ice. Among the main conclusions of the conducted research are the following claims: 1) Ice wedges form paragenetic combination with many types of underground and aboveground ice; 2) paragenesis of the wedges with anchor ice can be found in both, palsas and pingos.

Keywords: naleds, icing, aufeis, massive ice, pingo, palsa, intrusive ice, segregated ice, epigenetic, syngenetic, permafrost, ice wedge

Аннотация: Предметом исследования является изотопный состав кислорода и водорода снежных осадков отдельных снегопадов на Кавказе и Полярном Урале и вариации расчетного показателя - дейтериевого эксцесса. В статье рассмотрены вариации значений δ18O, δ2H, dexc снега на Красной поляне, южном склоне Эльбруса и на трансекте от Коноши до Полярного Урала. В каждом из описанных снегопадах величина дейтериевого эксцесса является уникальной изотопной меткой преобладающего процесса, участвующего в формировании изотопного состава снежного покрова. Основным методом исследования является измерение изотопного состава кислорода и водорода в расплавленных пробах снега. При исследовании изотопных значений используется дополнительный показатель - дейтериевый эксцесс. Для интерпретации полученных значений использовался метод восстановление обратных траекторий движения воздушных масс по модели HYSPLIY. Основными выводами работы являются разграничение основных процессов, ответственных за формирование изотопного состава снега на Кавказе - добавление континентального пара на склоне Аибга и ветровая эрозия на южном склоне Эльбруса, и изотопное исчерпание, происходившее при рэлеевской дисцилляции в едином снегопаде от Коноши до Полярного Урала. Восстановленные обратные траекторий движения воздушных масс помогает более детально рассмотреть вопросы формирования изотопного состава как отдельных снегопадов, так и сезонных особенностей формирования снежного покрова, которые наследуются ледниковым льдом.

Ключевые слова: изотопный состав кислорода, изотопный состав водорода, дейтериевый эксцесс, снегопад, Кавказ, Полярный Урал, атмосферные осадки, воздушные массы, траектории, модель HYSPLIT

Abstract: The article discusses variations in the values of δ18O, δ2H, dexc of snow on Krasnaya Polyana, the southern slope of Elbrus and on the transect from Konosha to the Polar Urals. In each of the described snowfalls, the deuterium excess is a unique isotope mark of the prevailing process involved in the formation of the isotope composition of the snow cover. To interpret the values of obtained isotopes, we used the method of back trajectories by the HYSPLIY model. The main goal of the work is to demarcate the main processes responsible for the formation of the isotope composition of snow. On the Aibga slope in Caucasus, there is addition of a continental water vapor on the southern slope of Elbrus – wind erosion, and isotope fractionation during condensation in a single snowfall from Konosha to the Polar Urals. The back trajectories of air mass movement help considering in more detail the formation of the isotope composition of individual snowfalls.

Keywords: precipitation, Polar Ural, Caucaus, snowfall, deuterium excess, hydrogen isotopes, oxygen isotopes, air mass, trajectories, HYSPLIT model