Preview

Проблемы Арктики и Антарктики

Расширенный поиск

Электротомография чаши дренированного термокарстового озера на о. Курунгнах в дельте р. Лены

https://doi.org/10.30758/0555-2648-2019-65-1-92-104

Полный текст:

Аннотация

В статье представлены результаты изучения геоэлектрического строения разреза в пределах чаши термокарстового озера, дренировавшего около 30 лет назад. Предшествующими электроразведочными исследованиями в центре котловины зарегистрирована зона пониженных сопротивлений, предположительно связанная с остаточной температурной аномалией. Главной целью настоящей работы являлось установление проявления остаточного теплового эффекта от промерзшего подозерного талика в электрическом поле. Зондирования проведены методом электротомографии с использованием дипольно-осевой установки. В объемной геоэлектрической модели, построенной по результатам 3D-инверсии, оконтурена аномалия пониженного удельного электрического сопротивления на глубине 25 м. На основе приближенной зависимости удельного электросопротивления пород от температуры предположено, что температура пород, прогнозируемая по данным электроразведки, под аласом в центральной части промерзшего талика на 5–6 ºС выше, чем температура пород в данном районе. Численным моделированием теплового поля подтверждено существование остаточной тепловой аномалии после промерзания подозерного талика.

Об авторах

В. В. Оленченко
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН; Новосибирский национальный исследовательский государственный университет
Россия


Л. В. Цибизов
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН; Новосибирский национальный исследовательский государственный университет
Россия


А. А. Картозия
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН; Новосибирский национальный исследовательский государственный университет
Россия


Е. И. Есин
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН; Новосибирский национальный исследовательский государственный университет
Россия


Список литературы

1. Оленченко В.В., Синицкий А.И., Антонов Е.Ю., Ельцов И.Н., Кушнаренко О.Н., Плотников А.Е., Потапов В.В., Эпов М.И. Результаты геофизических исследований территории геологического новообразования «Ямальский кратер» // Криосфера Земли. 2015. Т. 19. № 4. С. 94–105.

2. Епифанов В.А. Взрывные воронки-колодцы и актуальность изучения роли дегазации недр в климатических событиях и ландшафтных преобразованиях четвертичного периода // Бюллетень Комиссии по изучению четвертичного периода. 2018. № 76. 36 с.

3. Buldovicz S.N., Khilimonyuk V.Z., Bychkov A.Y.,Ospennikov E.N., Vorobyev S.A.,Gunar A.Y., Gorshkov E.I., Chuvilin E.M., Cherbunina M.Y., Kotov P.I., Lubnina N.V., Motenko R.G., Amanzhurov R.M. Cryovolcanism on the Earth: Origin of a Spectacular Crater in the Yamal Peninsula (Russia) // Scientific reports. 2018. V. 8. № 1. P. 13534–13540.

4. Bastviken D., Cole J., Pace M., Tranviket L. Methane emissions from lakes: Dependence of lake characteristics, two regional assessments, and a global estimate // Global biogeochemical cycles. 2004. V. 18. № 4. P. 1–12.

5. Walter K.M., Chanton J.P., Chapin III F. S., Schuur E.A.G., Zimov S.A. Methane production and bubble emissions from arctic lakes: Isotopic implications for source pathways and ages // Journal of Geophysical Research: Biogeosciences. 2008. V. 113. № G3. P. 1–16.

6. Schuur E.A.G., McGuire A. D., C. Schädel, Grosse G., Harden J.W., Hayes D.J., Hugelius G., Koven C.D., Kuhry P., Lawrence D.M., Natali S.M., Olefeldt D., Romanovsky V.E., Schaefer K., Turetsky M.R., Treat C.C., Vonk J.E. Climate change and the permafrost carbon feedback // Nature. 2015. V. 520. P. 171–179.

7. Schwamborn G.J., Dix J.K., Bull J.M., Racholdet V. High–resolution seismic and ground penetrating radar-geophysical profiling of a thermokarst lake in the western Lena Delta, Northern Siberia // Permafrost and Periglacial Processes. 2002. V. 13. № 4. P. 259–269.

8. Creighton A.L., Parsekian A.D., Angelopoulos M., Jones B.M., Bondurant A., Engram M., Lenz J., Overduin P.P., Grosse G., Babcock E., Arpet C.D. Transient electromagnetic surveys for the determination of talik depth and geometry beneath thermokarst lakes // Journal of Geophysical Research: Solid Earth. 2018. Vol. 123. № 11. P. 9310–9323.

9. Mackay J.R. A full-scale field experiment (1978–1995) on the growth of permafrost by means of lake drainage, western Arctic coast: a discussion of the method and some results // Canadian Journal of Earth Sciences. 1997. V. 34. № 1. P. 17–33.

10. Ling F., Zhang T. Numerical simulation of permafrost thermal regime and talik development under shallow thermokarst lakes on the Alaskan Arctic Coastal Plain // Journal of Geophysical Research 2003. V. 108 (D16). P. 26–36.

11. Ling F., Zhang T. Modeling study of talik freeze-up and permafrost response under drained thaw lakes on the Alaskan Arctic Coastal Plain // Journal of Geophysical Research: Atmospheres. 2004. V. 109. № D1. P. 1–9.

12. Zhou W., Huang S.L. Modeling Impacts of Thaw Lakes to Ground Thermal Regime in Northern Alaska // Journal of Cold Regions Engineering. 2004. V. 18. P. 70–87.

13. West J.J., Plug L.J. Time-dependent morphology of thaw lakes and taliks in deep and shallow ground ice // Journal of Geophysical Research: Earth Surface. 2008. V. 113. № F1. P. 1–14.

14. Plug L.J., West J.J. Thaw lake expansion in a two–dimensional coupled model of heat transfer, thaw subsidence, and mass movement // Journal of Geophysical Research: Earth Surface. 2009. V. 114. № F1. P. 1–18.

15. Tsibizov L., Fage A., Rusalimova O., Fadeev D., Olenchenko V., Yeltsov I., Kashirtsev V. Integrated non-invasive geophysical-soil studies of permafrost upper layer and aerial high-resolution photography // Berichte zur Polar- und Meeresforschung. Reports on polar and marine research. 2017. V. 709. P. 56–69.

16. Schwamborn G., Rachold V., Grigoriev M.N. Late Quaternary sedimentation history of the Lena Delta // Quaternary International. 2002. V. 89. P. 119–134.

17. Morgenstern A., Grosse G., Günther F., Fedorova I.V., Schirrmeister L. Spatial analyses of thermokarst lakes and basins in Yedoma landscapes of the Lena Delt // The Cryosphere. 2011. V. 5. P. 849–867.

18. Wetterich S., Kuzmina S., Andreev A.A., Kienast F., Meyer H., Schirrmeister L., Kuznetsova T., Sierralta M. Palaeoenvironmental dynamics inferred from late Quaternary permafrost deposits on Kurungnakh Island, Lena Delta, Northeast Siberia, Russia // Quaternary Science Reviews. 2008. V. 27. P. 1523–1540.

19. Балков Е.В., Панин Г.Л., Манштейн Ю.А., Манштейн А.К., Белобородов В.А. Электротомография: аппаратура, методика и опыт применения // Геофизика. 2012. № 6. С. 54–63.

20. Loke M.H., Barker R.D. Rapid least–squares inversion of apparent resistivity pseudosections using a quasi-Newton method // Geophy. Prospec. 1996. V. 44. P. 131–152.

21. Боголюбов А.Н., Боголюбова Н.П., Мозганова Е.Я. Рекомендации по комплексированию геофизических методов при мерзлотной съемке. ПНИИИС. М.: Стройиздат, 1987. 86 с.

22. Boike J., Georgi C., Kirilin G., Muster S., Abramova K., Fedorova I., Chetverova A., Grigoriev M., Bornemann N., Langer M. Thermal processes of thermokarst lakes in the continuous permafrost zone of northern Siberia-observations and modeling (Lena River Delta, Siberia) // Biogeosciences. 2015. V. 12 (20). P. 5941–5965.

23. Boike J., Kattenstroth B., Abramova E., Bornemann N., Chetverova A., Fedorova I., Fröb K., Grigoriev M., Grüber M., Kutzbach L., Langer M., Minke M., Muster S., Piel K., Pfeiffer E.-M., Stoof G., Westermann S., Wischnewski K., Wille C., Hubberten H.-W. Baseline characteristics of climate, permafrost and land cover from a new permafrost observatory in the Lena River Delta, Siberia (1998–2011) // Biogeosciences. 2013. V. 10 (3). P. 2105–2128.


Для цитирования:


Оленченко В.В., Цибизов Л.В., Картозия А.А., Есин Е.И. Электротомография чаши дренированного термокарстового озера на о. Курунгнах в дельте р. Лены. Проблемы Арктики и Антарктики. 2019;65(1):92-104. https://doi.org/10.30758/0555-2648-2019-65-1-92-104

For citation:


Olenchenko V.V., Tsibizov L.V., Kartoziya A.A., Esin E.I. Electrical resistivity tomography of drained thermokarst lake basin on Kurungnakh island in the Lena river delta. Arctic and Antarctic Research. 2019;65(1):92-104. (In Russ.) https://doi.org/10.30758/0555-2648-2019-65-1-92-104

Просмотров: 25


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 0555-2648 (Print)
ISSN 2618-6713 (Online)