Электроразведочные исследования ЗСБ для изучения криолитозоны арктической зоны Западной Сибири

Введение. Строение и распространение многолетнемерзлых пород в Западной Сибири, особенно в ее северных регионах (п-ов Ямал, п-ов Гыдан), до последнего времени остаются слабоизученными. В статье рассмотрено строение криолитозоны, полученное по материалам высокоточной электроразведки одного из участков северной части п-ва Ямал. Целью настоящей работы являлось представление результатов электроразведочных исследований для изучения внутреннего строения криолитозоны и многолетнемерзлых пород п-ва Ямал. 

Материалы и методы. Исследования проводились методом малоглубинных зондирований становлением поля в ближней зоне (мЗСБ). В методе изучаются переходные процессы, возникающие в среде после импульсного переключения тока в источнике. В настоящее время метод мЗСБ является одним из наиболее технологичных для изучения геоэлектрических свойств первых сотен метров разреза. 

Результаты. По результатам проведенных исследований выявлено, что криосфера западной части Ямальской геокриологической области характеризуется сплошным по площади распространением многолетнемерзлых пород с подрусловыми и подозерными таликами, криопэгами и прерывистой мерзлой толщей в вертикальном разрезе. 

Заключение. В связи с тем, что многолетнемерзлые породы (ММП) сформировались и развивались под влиянием большого числа природных факторов, неоднородно их внутреннее строение, мощность, температура и другие параметры, что находит отражение в геоэлектрических характеристиках разреза. Представляется, что дальнейшее изучение и интерпретация полученных новых геофизических данных с позиции геокриологии позволят уточнить строение криолитозоны п-ва Ямал. 

1. Баулин В.В., Чернядьев В.П. Мерзлотные условия Западной Сибири и вопросы их исследования в связи с переброской части стока рек в южные районы // Инженерная геология. — 1979. — № 5. — С. 23–28.

2. Баулин В.В. Многолетнемерзлые породы нефтегазоносных районов СССР. М.: Недра, 1985. — 176 с.

3. Трофимов В.Т., Баду Ю.Б., Кудряшов В.Г., Фирсов Н.Г. Полуостров Ямал (Инженерно-геологический очерк). М.: Изд-во МГУ, 1986. — 211 с.

4. Трофимов В.Т. Закономерности пространственной изменчивости инженерно-геологических условий Западно-Сибирской плиты. — М.: Изд-во МГУ, 1977. — 280 с.

5. Трофимов В.Т., Баду Ю.Б., Дубиков Г.И. Криогенное строение и льдистость многолетнемерзлых пород Западно-Сибирской плиты. — М.: Изд-во МГУ, 1980. — 246 с.

6. Геокриология СССР. Западная Сибирь. Под ред. Э.Д. Ершова. М.: Недра, 1989. — 454 с.

7. Шарлов М.В., Буддо И.В., Мисюркеева Н.В., Шелохов И.А., Агафонов Ю.А. Опыт эффективного изучения верхней части разреза методом зондирования становлением поля в ближней зоне с системой Fastsnap // Приборы и системы разведочной геофизики. 2017. — № 2. — С. 8–23.

8. Sharlov M.V., Buddo I.V., Misyurkeeva N.V., Shelokhov I.A., Agafonov Y.A. Transient electromagnetic surveys for high resolution near-surface exploration: Basics and case studies. First Break. 2017, no. 35, pp. 63–71. [CrossRef]

9. Buddo I.V., Sharlov M.V., Shelokhov I.A., Misyurkeeva N.V., Seminsky I.K., Selyaev V.A., Agafonov Y. Applicability of transient electromagnetic surveys to permafrost imaging in Arctic West Siberia. Energies 2022, no. 15, p. 1816.

10. Буддо И.В., Семинский И.К., Шелохов И.А., Мисюркеева Н.В., Селяев В.А. Электромагнитные методы для изучения криолитозоны в условиях Арктики: предпосылки применения и экспериментальные данные. / Тезисы докладов конференции «Современные исследования трансформации криосферы и вопросы геотехнической безопасности сооружений в Арктике / Под. ред. В.П. Мельникова и М.Р. Садуртдинова. — Салехард, 2021. — С. 71–74.

11. Рекомендации по геофизическим работам при инженерных изысканиях для строительства (электроразведка). М.: Стройиздат, 1984. — 104 с.

12. Мисюркеева Н.В., Буддо И.В., Шелохов И.А., Смирнов А.С., Агафонов Ю.А. Внутреннее строение многолетнемерзлых пород севера Западной Сибири по данным современных геофизических исследований / Тезисы докладов конференции «Современные исследования трансформации криосферы и вопросы геотехнической безопасности сооружений в Арктике / Под. ред. В.П. Мельникова и М.Р. Садуртдинова. — Салехард, 2021. — С. 296–299.

13. Misyurkeeva N.V., Buddo I.V., Shelokhov I.A., Smirnov A.S., Agafonov Y.A., Nezhdanov A., Tokareva O.V. The structure of the permafrost section from high-density transient electromagnetic method (TEM) data within the Yamal Peninsula. // In Proceedings of the ProGREss’21 Conf. — Sochi, Russia. — November, 2021. — С. 1–6.

14. Misyurkeeva N.V., Buddo I.V., Kraev G.N., Smirnov A.S., Nezhdanov A.A., Shelokhov I.A., Kurchatova A.A., Belonosov A.Y. Periglacial Landforms and Fluid Dynamics in the Permafrost Domain: A Case from the Taz Peninsula, West Siberia. Energies 2022, no. 15, p. 2794. https://doi.org/10.3390/en15082794

15. Misyurkeeva N.V., Buddo I.V., Shelokhov I.A., Smirnov A.S., Nezhdanov A.A., Agafonov Y.A. The structure of permafrost in northern West Siberia: Geophysical evidence. Energies 2022, no. 15, p. 2847. https://doi.org/10.3390/en15082847

16. Дубиков Г.И., Иванова Н.В. Засоленные мерзлые грунты и их распространение на территории СССР // Засоленные мерзлые грунты как основания сооружений. М.: Наука, 1990. — С. 39.

17. Стрелецкая И.Д. Закономерности распространения и формирования засоленных мерзлых грунтов и криопэгов Севера Западного Ямала: (на примере Бованенковского ГКМ) : автореф. дис. … канд. геол.-минерал. наук: 04.00.07 / Производ. и НИИ по инж. изысканиям в строит. — Москва, 1991. — 21 с.

18. Романовский Н.Н. Талики в области многолетнемерзлых пород и схема их подразделения. // Вестник Московского университета. — 1972. — № 1. — С. 23–34.

19. Стрелецкая И.Д., Лейбман М.О. Криогеохимическая взаимосвязь пластовых льдов, криопэгов и вмещающих их отложений Центрального Ямала // Криосфера Земли. — 2002. — Т. VI. — № 3. — С. 15–24.

20. Шполянская Н.А. Субмаринный криолитогенез в Арктике // Матер. гляциол. исслед. Хроника, обсуждения. М., 1991. — Вып. 71. — С. 65–70.

21. Шполянская Н.А. Мерзлотно-экологическая характеристика западного сектора Российского Арктического шельфа // Известия Коми научного центра УрО РАН. — Сыктывкар, 2014. — Вып. 3(19). — С. 12–17.

22. Лейбман М.О., Васильев A.A., Рогов В.В., Ингольфссон О. Исследование пластового льда Югорского полуострова кристаллографическими методами // Криосфера Земли. — 2000. — Т. IV. — № 2. — С. 31–40.

23. Васильчук А.К., Васильчук Ю.К., Буданцева H.A. Палиноспектры пластовой ледяной залежи в долине реки Еркутаяха на южном Ямале // Материалы 4-й конф. геокриологов России. М.: Университетская книга, 2011. — Т.1. — С. 297–305.

24. Баду Ю.Б., Трофимов В.Т., Васильчук Ю.К. Основные закономерности распространения и типы пластовых залежей подземного льда в северной части Западно-Сибирской плиты / В кн.: Пластовые льды криолитозоны. Якутск: ИМ СО АН СССР, 1982. — С. 13–24.

25. French H.M., Harry D.G. Observations on buried glacier ice and massive segregated ice, western Arctic coast, Canada // Permafrost and Periglacial Processes. — 1990. — № 1. — Pp. 31–43.

26. Баулин В.В. Геокриологические условия Западно-Сибирской низменности / В.В. Баулин, Е.Б. Белопухова, Г.И. Дубиков, Л.М. Шмелев. М.: Наука, 1967. — 214 с.

27. Скоробогатов В.А., Строганов Л.В., Копеев В.Д. Геологическое строение и газонефтеносность Ямала. — М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2003. — 352 с.

28. Рыбальченко В.В., Трусов А.И., Буддо И.В., Абрамович А.В., Смирнов А.С., Мисюркеева Н.В., Шелохов И.А., Оцимик А.А., Агафонов Ю.А., Горлов И.В., Погрецкий А.В. Комплекс вспомогательных исследований на этапах разведки и разработки месторождений нефти и газа: от картирования многолетнемерзлых пород до поисков подземных вод для обеспечения бурения и эксплуатации. // Газовая промышленность. — 2020. — № 11/808. — С. 20–28.

29. Buddo I., Misyurkeeva N., Shelokhov I., Chuvilin E., Chernikh A., Smirnov A. Imaging Arctic Permafrost: Modeling for Choice of Geophysical Methods // Geosciences, 2022, no. 12, p. 389. https://doi.org/10.3390/geosciences12100389