Отв. исполнитель: к.г.-м.н. В.В. Оленченко

Цель исследований - изучение реакции криолитозоны на глобальные климатические изменения и антропогенную нагрузку на основе анализа электрических свойств горных пород.

Исследование строения и динамики каменных глетчеров Горного Алтая и Заилийского Алатау с помощью электрических и электромагнитных зондирований.

На рисунке 2 представлен геоэлектрический разрез по основному профилю Сукорского обвала (Горный Алтай). Установлена взаимосвязь удельного электрического сопротивления и возраста генерации каменно-ледяного ядра гляциально-мерзлотных каменных образований (ГКМО) Сукорского обвала.

Молодые генерации активных ГМКО характеризуются максимальным удельным электрическим сопротивлением (УЭС) ядра, достигающим нескольких сотен тысяч Ом∙м. Наиболее древние генерации ГМКО имеют ядра с УЭС несколько десятков тысяч Ом∙м, либо не имеют высокоомных ядер вовсе. Установленную зависимость можно использовать при исследованиях генезиса и механизма формирования каменных глетчеров, палеогеографических и палеосейсмогеологических реконструкциях.

Новые данные о строении и возрасте каменного глетчера городецкого (Северный Тянь-Шань).

На основе комплексного изучения каменного глетчера Городецкого (рис. 3) в Северном Тянь-Шане) методами электротомографии и георадара, геотермического мониторинга и анализа отношений стабильных изотопов стока было установлено, что его наиболее активные генерации находятся в талом состоянии и практически не содержат грунтовых льдов. Верхние наиболее поздние и пассивные генерации содержат большое количество блоков метаморфических льдов, унаследованных от палеоледника.

На рисунке 4 показан геоэлектрический разрез глетчера Городецкого. Хорошо заметно, что УЭС каменно-ледяного ядра возрастает с высотой над уровнем моря, что объясняется понижением температуры льда. В нижней части глетчера отдельные блоки льда характеризуются минимальным (30-100 кОм∙м) УЭС. В верхней части разреза низкими УЭС выделяется сезонно-талый слой мощностью 6-8 м.

Геоэлектрические исследования на участках развития опасных экзогенных процессов на территории Ямала.

По результатам трёхмерной электротомографии были установлены морфометрические параметры (форма, глубина залегания, мощность, границы распространения) пластовых льдов на участках развития опасных экзогенных процессов (ОЭП) на объектах инфраструктуры газодобычи Бованенковского месторождения (Центральный Ямал). Это дало возможность установить расстояние от инженерного сооружения до пластовых льдов, выявить отклонения в температурном режиме многолетнемерзлых грунтов. Показано, что в случае расположения инженерного сооружения в зоне влияния ОЭП и контурах аномалии высокого УЭС, степень риска поражения этого инженерного сооружения следует считать достаточно высокой. Данные электротомографии позволят точнее спрогнозировать вовлечение инженерного сооружения в зону влияния процессов в ближайшие 5-10 лет эксплуатации объекта и тем самым перевести степень риска из средней в высокую либо в низкую.

На рисунке 5 представлена сеть профилей и карта изоом удельного электрического сопротивления наложенные на космоснимок с ОЭП на дорожной инфраструктуре Бавоненковского месторождения. Также представлен профиль проходящий по линии AB. Контрастное различие по удельному электрическому сопротивлению льда и вмещающих пород даёт основание применять экспрессную технологию электротомографии в качестве оперативного метода получения объективных данных для прогноза развития опасных экзогенных процессов (оползней-сплывов, оврагов, термокарста) на объектах вспомогательной инфраструктуры газодобычи на Ямале.

Изучение строения многолетнемёрзлой толщи Центрального Ямала в зоне образования воронок газового выброса

На площади образования воронки газового выброса (ВГВ) установлены геофизические и геоморфологические признаки узла пересечения тектонических нарушений: контакт геоэлектрических структур, линейные и изометричные отрицательные аномалии магнитного поля, разноуровневая поверхность рельефа, развитие долины по генеральному простиранию региональной тектоники. На глубине 60-80 м выявлен слой аномально высокого УЭС, интерпретируемый как горизонт, насыщенный газогидратами. Мощность многолетнемерзлой толщи по данным ЗСБ в зоне разлома уменьшается с 190 до 135 м. В качестве причин образования кратера высказаны две гипотезы. Согласно первой, это миграция глубинного газа из залежи и накопление его в межмерзлотном талике под палеоозером, с последующим выбросом. По второй гипотезе, избыточное давление образовалось в результате разрушения реликтовых газогидратов, вызванного повышением температуры многолетнемёрзлых пород ММП. На рисунке 4 представлен аэрофотоснимок воронки и сеть профилей геофизических исследований методами электротомографии и зондирований становлением в ближней зоне.

Установлено, что воронка газового выброса (Ямальский кратер) образовалась на границе геоэлектрических структур над слоем пород с аномально высоким УЭС. Предполагается, что образование воронки связано с выбросом газа вследствие разрушения реликтовых газогидратов.