Геокриологическая карта СССР
advertisement
Геокриологическая карта Российской Федерации и сопредельных государств (бывших СССР) Общие положения Геокриологическая карта на территорию бывшего СССР в масштабе 1:2 500 000 составлена на геологическом факультете Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова под редакцией проф. В.А.Кудрявцева и Э.Д.Ершова. Большой фактический материал, а также ряд обзорных специальных и общих карт, проанализированные на современном теоретическом уровне, позволили впервые составить карту такой информативности на всю территорию СССР в масштабе 1:2 500 000. Большое научное и практическое значение геокриологической карты определяется следующими обстоятельствами: геокриологическая карта охватывает огромную территорию, криолитозона (область распространения многолетнемерзлых пород) на которой занимает ~50% площади СССР; на территории России криолитозона занимает 65% площади, что делает Россию уникальной страной по степени суровости природных условий и распространению многолетнемерзлых пород (ММП); для больших, сложных в природном отношении, территорий карта является основной формой обобщения фактического геокриологического материала, а также изучения и понимания природно-территориальных ресурсов страны; для малоизученных территорий карта является единственной возможностью предварительной оценки геокриологических условий и целенаправленной постановки задач при проведении мелко и среднемасштабных исследований перспективных для использования территорий; комплексная геокриологическая карта большой детальности необходима как основа для экологической оценки территории страны, мониторинга ее природных условий, разработки инженерно-геокриологических прогнозов и природоохранных мероприятий при освоении природных ресурсов. Карта состоит из 16 листов двух с половино-миллионной разграфки (Карта СССР, ГУГК, 1975), сопровождается условными обозначениями, схемой расположения авторских листов и четырьмя тематическими обзорными картами масштаба 1:25 млн., дополняющими содержание основной карты. Геокриологическая карта СССР масштаба 1:2 500 000 на 16 листах была издана в 1996 г. (Винница, Украина, Государственная картографическая фабрика, 1996). Англоязычная версия этой карты под названием «Геокриологическая карта России и сопредельных республик» была переиздана в 1999 году Издательством университета Кэмбридж (Англия) под редакцией П.Вильямса и И.Варрен. В составлении карты, научными руководителями которой являлись профессора, заведующие кафедрой геокриологии МГУ В.А.Кудрявцев и Э.Д.Ершов, в период с 1970 по 1991 год принимал участие большой коллектив ученых и специалистов кафедры геокриологии, а также ряд сотрудников других организаций и ведомств. Всё содержание карты в соответствии с современной технологией издания было в основном готово к тиражу еще в 1993 г. Однако в связи с распадом СССР и последовавшими за этим финансово-экономическими проблемами издание было приостановлено до 1996 г. В период 1991 – 1995 г.г. проводились окончательная доработка и редактирование всех 16 листов карты, а также решение финансово-экономических вопросов издания. Цель создания карты Основной задачей Геокриологической карты является отражение геокриологических (мерзлотных) условий не только в пределах многолетней криолитозоны (~65% территории России, не считая шельфа Арктических морей), но и в области сезонного промерзания пород. Назначением карты является полная характеристика геокриологических условий как приповерхностной грунтовой толщи мощностью 10 – 20 м, так и толщи горных пород на всю мощность криолитозоны. В первом, случае дается информация для предварительной оценки геокриологических условий при планировании развития отраслей, связанных с наземными видами строительства и охраной природной среды, во втором, – в связи с разведкой и добычей глубокозалегающих полезных ископаемых (углеводородные и минеральные месторождения), захоронением радиоактивных и токсичных отходов и др.. Глубина отражения геокриологических характеристик на карте изменяется от долей метра на юго-западе до первых метров вдоль южной границы криолитозоны и до 1500 м и более при сплошном распространении криолитозоны (Сибирская платформа, средне- и высокогорные сооружения Сибири и Дальнего Востока). 2 В соответствии с назначением на карте отражаются следующие геокриологические характеристики: 1. Распространение первого от поверхности яруса сезонно- и многолетнемерзлых пород. 2. Среднегодовые температуры многолетнемерзлых и талых пород на глубине нулевых амплитуд годовых колебаний температуры. 3. Типы сезонного промерзания и оттаивания пород по их устойчивости. 4. Мощность толщ многолетнемерзлых пород (ММП). 5. Мощность и глубина залегания реликтовых ММП. 6. Распространение и мощность пород, охлажденных ниже 0 оС с солеными водами и рассолами (криопэгами). 7. Распространение генетических типов неоген-четвертичных отложений и их геокриологическая характеристика (состав, криогенное строение, льдистость, наличие мономинеральных залежей льда и др.). 8. Распространение формаций дочетвертичных пород с чехлом рыхлых образований и их геокриологическая характеристика. 9. Распространение криогенных явлений и таликов. Содержание карты существенно дополняется четырьмя картами– врезками масштаба 1:25 000 000, на которых в обобщенном виде отражены характеристики и условия, разъясняющие содержание основной карты. 1. Карта районирования территории по современным условиям существования мерзлых и талых пород. 2. Карта мощности криолитозоны. 3. Карта районирования территории по криогенному возрасту пород и типу криогенеза. 4. Карта гидрогеокриологического районирования территории. С использованием содержания описываемой Геокриологической карты можно конкретно оценивать: изменение геокриологических условий как в связи с естественными вариациями климата, так и за счёт изменения СО2 или другого антропогенного воздействия; условия захоронения промышленных и радиоактивных отходов; условия разработки полезных ископаемых, в том числе глубокозалегающих; условия водоснабжения и защиты подземных вод от загрязнения; условия строительства линейных и площадных сооружений, включая нефте-, газопроводы, автомобильные и железные дороги, аэродромы, АЭС, ГЭС, жилищно-гражданские объекты и другие ответственные 3 сооружения; геоэкологические условия криолитозоны и охраны природной среды. Геокриологическая карта подобной детальности и информативности была составлена впервые и не имеет аналогов в мировой практике. В течение нескольких последующих десятилетий аналогов такой карты в РФ не ожидается. К настоящему времени более 250 экз. геокриологической карты используются научными, учебными, проектно-изыскательскими, строительными организациями и фирмами России и ряда зарубежных стран (США, Канада, Япония, Германия, Норвегия, Китай и др.) в своей научной и практической деятельности при освоении природных ресурсов криолитозоны России. Методика составления и основное содержание карты Теоретическое обоснование геокриологического картирования было разработано под руководством В.А.Кудрявцева в виде единых принципов классификации геокриологических условий и опубликовано в 1967 году. Эти принципы являются едиными для изучения и картирования геокриологических условий любых территорий в любых масштабах. При этом основными являются три группы факторов, позволяющие устанавливать взаимосвязи мерзлотных характеристик с основными характеристиками природной среды. Такими группами факторов являются: геолого-структурные условия и рельеф; условия теплообмена на поверхности, в толще мерзлых пород и на их подошве; собственно геокриологические характеристики, отражающие уровень теплообмена, состав и свойства пород как в современных условиях, так и запечатлевшие в себе историю геокриологического развития в неогенчетвертичное время. Эти три группы факторов и условий охватывают содержание всех геокриологических карт и могут быть отражены либо на одной комплексной карте, либо на нескольких частных. Основные характеристики по первой группе факторов, использованные для целей геокриологического картирования в масштабе 1:2 500 000, обобщены с достаточной полнотой на таких изданных картах как Геологическая карта СССР м-ба 1:2 500 000 под редакцией Д.В.Наливкина (1983); Карта четвертичных отложений СССР м-ба 1:2 500 000 под редакцией Г.С.Ганешина (1976); Карта новейшей тектоники СССР и сопредельных областей м-ба 1:500 000 под редакцией Н.И.Николаева (1979); Структурно-формационная карта 4 Тихоокеанского, пояса и прилегающих территорий масштаба 1:1 500 000 под редакцией Л.И.Красного (1971); Структурная карта поверхности фундамента платформенных территорий СССР м-ба 1:2 500 000 (1982); Инженерногеологическая карта м-ба 1:2 500 000 под редакцией М.В.Чуринова (1970) и ряд других обзорных, мелко- и среднемасштабных карт. При анализе условий теплообмена на поверхности и в толще пород и выявлении соответствующих им значений геокриологических характеристик (вторая и третья группы факторов) при составлении Геокриологической карты СССР были использованы: Геокриологическая карта СССР м-ба 1:5 000 000 И.Я.Баранова под редакцией П.И.Мельникова; Геокриологическая карта зоны БАМ м-ба 1: 2 500 000 И.А.Некрасова под редакцией П.И.Мельникова (1979); Карта мерзлотно-гидрогеологического районирования Сибири и Дальнего Востока м-ба 1:2 500 000 О.Н.Толстихина под редакцией П.И.Мельникова (1985). Использованы также опубликованные геокриологические карты и карты тематического районирования отдельных регионов, районов и участков м-ба 1:40 000 000 - 1:2 500 000 и крупнее, а также многочисленные материалы геокриологических и смежных геологических и географических исследований, опубликованные в монографиях, докладах, сообщениях, статьях. Основной фактический материал по строению криолитозоны получен по районам проведения крупно-, средне- и мелкомасштабных комплексных геокриологических, инженерно-геокриологических и гидрогеокриологических съемок, по которым составлено множество различных тематических карт масштаба 1:1 500 000 и крупнее. Кроме того, фактическими данными, послужившими опорным материалом при составлении карты являлись: климатические данные гидрометеорологических справочников, описания колонок, термометрия и комплексный каротаж по глубоким и картировочным скважинам, шахтам, шурфам, геофизические данные по профилям и площади (ВЭЗ и электропрофилирование); описания ландшафтных условий, описания и зарисовки обнажений, элементов рельефа и материалы опробования слагающих их отложений, криогенных процессов и явлений (современных и реликтовых); данные радиотеплового метода наземного и аэрозондирования; материалы лабораторных определений состава и свойств пород и льда, пыльцевого и диатомового анализов, абсолютного возраста отложений и др. Неравномерность изучения геокриологических условий по территории обусловлена тем, что большинство данных сконцентрировано на отдельных небольших по площади опорных участках, называемых "ключевыми". Установленные на ключевых 5 участках и ключевых районах закономерности формирования геокриологической обстановки и конкретные характеристики распространялись на сходные по мерзлотообразующим факторам территории на основе ландшафтного метода. Тесная взаимосвязь геокриологических условий от геологической и ландшафтно-климатической среды выражается через соответствие с ними мерзлотных характеристик. Поэтому наряду с собственно мерзлотными характеристиками на карте нашли детальное площадное отображение геологическое строение и основные формы рельефа. На Геокриологической карте СССР главное средство изображения фоновая закраска – отдано показу среднегодовых температур пород, являющихся наиболее изменчивой во времени и пространстве геокриологической характеристикой. Обусловлено это тем, что любые изменения природной среды в геокриологическом отношении проявляются через повышение или понижение среднегодовых температур пород, а в южной геокриологической зоне нередко и со сменой знака. Поэтому среднегодовая температура пород является показателем устойчивости мерзлых и талых пород к изменениям природной среды и по существующим методикам позволяет прогнозировать изменения мерзлотных условий при освоении, а также мероприятия по охране природной среды. Распространение и среднегодовые температуры многолетнемерзлых и талых пород связаны с зональными и региональными условиями теплообмена на поверхности и в слое годовых колебаний температур в породах. Среднегодовая температура пород является теплофизической характеристикой, которая отражает современное состояние почв и горных пород при определенном для каждого участка уровне теплообмена атмосферы с земной поверхностью и определяет изменчивость (устойчивость) глубин сезонного промерзания и сезонного оттаивания в естественных условиях и при освоении территории. На рассматриваемой карте распространение многолетнемерзлых пород и их взаимное расположение с талыми породами показано в виде широтных зон и высотных поясов, закономерно сменяющих друг друга с юга на север и с увеличением высоты рельефа. Наибольшей пестротой взаимного расположения мерзлых и талых пород (табл. 1) отличается зона, переходная от сплошных по площади талых пород к сплошным по площади многолетнемерзлым породам (зона несплошного распространения мерзлых пород), в которой преобладающие среднегодовые температуры изменяются от +2 до -2° С. В этой зоне по устойчивости 6 температур к переходу через 0° С выделены переходная (+1 – –1°С) и полупереходная (–1 – –2° С) зоны сезонного оттаивания многолетнемерзлых пород и сезонного промерзания талых пород. Вся зона с интервалом температур пород в ее пределах от +2 до –2° С называется южной геокриологической зоной. На юге к этой зоне примыкает область преимущественно сплошного распространения талых и сезонномерзлых пород со среднегодовыми температурами от –0,5 до +4° С, а на севере – зона сплошного распространения многолетнемерзлых пород с температурой от –0,5 до –14° С и ниже (северная геокриологическая зона). Таблица 1 Распространение многолетнемерзлых и сезонномерзлых (талых и немерзлых) пород на территории СССР Подзоны Области Зоны Распространение ММП, талых и немерзлых пород % Среднегодовая площади, температура занимаемой пород, о ММП С Северная геокриологическая зона (0она сплошного распространения ММП) южная северная Южная геокриологическая зона (зона несплошного распространения ММП) II. Сезонная криолитозона (область талых и сезонномерзл ыхпород) I. Многолетняя криолитозона (область сезонно- и многолетнемерзлых пород) ниже –10 сплошное распространение ММП преимущественно сплошное распространение ММП прерывистое распространение ММП более 95 –5 – –10 устойчивый –3 – –5 длительно устойчивый переходный, полупереходный и длительноустойчивый 90 – 95 –0,5 – –3 75 – 90 +0,5 – –2 массивно-островное распространение ММП 25 – 75 +1 – –1 островное и редкоостровное распространение ММП менее 25 +2 – –0,5 северная центральная +0,3 – 2 сплошное распространение талых и немерзлых пород – Тип сезонного оттаивания (1 зона) и сезонного промерзания (2 зона) по устойчивости процесса арктический и полярный +2 – 5 +10 – 15 полупереходный и переходный переходный и полупереходный длительноустойчивый устойчивый 7 южная сплошное распространение немерзлых пород +10 – 15 – выше +15 южный субтропический Южная геокриологическая зона на карте по особенностям преобладания и сходства среднегодовых температур пород подразделена на три подзоны. На равнинах при постепенном изменении ландшафтно-климатических условий с юга на север увеличение площадей, занятых мерзлыми породами, происходит также постепенно. При резком изменении природных условий, например, при смене равнинного рельефа горным, увеличение по площади мерзлых пород с юга на север происходит резко по четкой природной границе. При этом зоны местами представлены фрагментарно в виде разобщенных территорий, разделенных участками другой зоны. В зоне редкоостровного распространения многолетнемерзлые породы в пределах каждого однородного участка приурочены к буграм пучения, заторфованным площадям, затененным участкам без снега и к крутым склонам северных экспозиций. Размеры участков многолетнемерзлых. пород в этой зоне часто не выражаются в масштабе карты, поэтому зона мало детализирована и имеет вид довольно простой полосы по внешнему рисунку границы. К северу от нее площадь мерзлых пород увеличивается (от 25 до 75%. площади зоны), что на карте соответствует их массивноостровному распространению. В северной части южной геокриологической зоны общая площадь многолетнемерзлых пород местами может достигать 75% площади зоны. При этом показать на карте данного масштаба все участки таликов в силу их неизученности и часто небольших размеров невозможно. Поэтому карта информирует лишь о наличии участков талых пород среди мерзлых в виде зоны прерывистого распространения мерзлоты. Такую прерывистость создают сквозные талики радиационно-теплового типа, развитые в благоприятных для этого условиях (на опесчаненных элементах рельефа, на склонах южных экспозиций, на участках с хорошей инфильтрацией поверхностных вод, с большим снежным покровом и т.д). В зоне сплошного распространения многолетнемерзлых пород сквозные талики имеют весьма ограниченное развитие и приурочены обычно к крупным рекам, глубоким озерам и местам разгрузки подземных вод. Мощность криолитозоны, изменяющаяся по глубине от первых метров до 1500 м и более, является той геокриологической характеристикой, которая отражает суммарный результат всей истории развития многолетнемерзлых 8 пород в кайнозое, т.е. результат динамики многолетнего промерзания пород с поверхности вглубь земли за период от плиоцена до наших дней. Мощность криолитозоны неразрывно связана со сплошным и несплошным ее распространением по площади и по разрезу, а также с типом криогенного строения по составу пород, их льдистости и по способу промерзания, Сплошность (прерывистость) распространения криолитозоны по площади определяется развитием сквозных и несквозных таликов различных генетических типов: 1) радиационно-тепловых, подчиняющихся широтной зональности и высотной пояености теплообмена; 2) гидрогенных (водно-тепловых) за счет поверхностных, русловых и озерных вод; 3) гляциогенных за счет формирования положительных, близких к 0°С, температур на подошве ледников; 4) гидрогеогенных, хемогенных и вулканогенных за счет водно-тепловых и тепловых процессов, происходящих в толще пород. Сплошность (прерывистость) криолитозоны в разрезе определяется наличием и сочетанием ярусов толщ горных пород: мерзлых (со льдом), морозных (без льда), охлажденных (ниже 0°С), с солеными водами, и реликтовых, залегающих на некоторой глубине от поверхности. Такая сложность разреза криолитозоны потребовала раздельного картирования его частей по различным геологическим структурам и рельефу. Поскольку наибольшие мощности криолитозоны (при прочих равных условиях) характерны для скальных пород, то в легенде карты показан их преобладающий состав и трещиноватость, а на основе сравнения их геологического возраста и геологического времени промерзания пород указан тип промерзания толщи (син- или эпигенетический, или присутствие по площади того или другого типа промерзания). Такая сложность разреза криолитозоны в различных ее частях потребовала раздельного отражения на карте каждой части разреза. Мощность многолетнемерзлых толщ горных пород криолитозоны отражена на карте при помощи 18 градаций, описывающих диапазоны изменения мощности верхней части разреза в каждой мерзлотно-геологической или структурно-геологической зонах. Выделение интервала изменения мощности мерзлой толщи проведено по принципу преобладания, согласно которому мощность меньше и больше указанной в градации не должна встречаться чаще, чем на 1/4 части территории. Мощность мерзлых пород в южной геокриологической зоне показана четырьмя градациями: 0–15, 0–25, 0–50, 0–100 м. Первая цифра интервала градации "нуль" обозначает, что в пределах этих территорий развиты не только 9 мерзлые, но обязательно и талые породы, занимающие часть территории зоны. Процентное соотношение мерзлых пород среди талых на каждом участке должно составлять менее 25% при мощности мерзлой толщи 0–15 и 0–25 м, от 25 до 75% при мощности 0–25 и 0–50 м и от 75 до 90% при мощности 0–50 и 0– 100 м. Вторая цифра градации соответствует преобладающему по площади значению мощности мерзлых пород в пределах участка. Мощность мерзлых пород в северной геокриологической зоне показана на карте при помощи градаций: 50–150, 100–200, 100–300, 200–300, 200–400, 300–400, 300–500, 400–600, 500–700, 700–900, 900–1100, 1100–1300 и более 1300 м. Диапазон значений мощности на каждом участке является преобладающим, т.е. ему соответствует более 50% площади. При анализе градаций мощности северной геокриологической зоны видно, что интервал картирования для равнинных территорий до глубины 500 м принят в 100 м. В средне- и высокогорных районах и на равнинах, где мощость мерзлых толщ более 500 м, ее картирование выполнено через 200 м. Интервал градаций в 100 или 200 м определяется также степенью неоднородности территории, которую нельзя отразить в масштабе карты, а также общей изученностью территории в настоящее время. Поэтому на сравнительно однородных по природным условиям участках за счет зональности теплообмена градации преобладающих значений мощности мерзлых пород последовательно сдвинуты на 100 м. На участках с более разнородными и изменчивыми условиями интервал картирования составляет, как правило, 200 м. Применение при картировании таких последовательно смещенных друг относительно друга градаций мощности мерзлых пород как 100–200, 100–300 и 200–300 м, а также 200–400, 300–400, 300–500 и 400–500 м свидетельствует о чисто зональной постепенной изменчивости мощности мерзлых пород. При мощности мерзлых толщ до 500 м градации через 200 м на; равнинах и плоскогорьях не отразили бы ни региональные, ни местные закономерности в изменении мощности криолитозоны, так как ее колебания за счет рельефа в этих регионах в основном не выходят за пределы 100 м. Мощность многолетнемерзлых толщ является важнейшей характеристикой криолитозоны, присущей первому от поверхности и весьма мощному по толщине ярусу, отражающему тип криогенеза и льдистость. Реликтовые многолетнемерзлые породы плейстоценового криогенного возраста, содержащие лед и сохранившиеся от оттаивания в период голоценового оптимума на некоторой глубине от поверхности, обнаружены и 10 изучены на Европейском Севере, в Западной Сибири и в ряде впадин Забайкалья. Поскольку реликтовыми называют только те плейстоценовые многолетнемерзлые породы, которые разобщены талым слоем с верхним ярусом мерзлых пород позднеголоценового промерзания, либо перекрыты талыми породами прямо с поверхности, то на карте кроме распространения и мощности самих реликтовых толщ показаны перекрывающие их талые и мерзлые слои. Мощность слоя талых пород читается на карте по разности глубин залегания кровли реликтовой толщи и подошвы многолетнемерзлых пород, развитых с поверхности. Диапазоны глубин залегания кровли реликтовых пород и их мощности даны на карте через 100 м. Распространение и мощность охлажденных ниже °С пород с солеными водами и рассолами (криопэгами) в разрезе криолитозоны показаны в следующих случаях: 1) под однослойной, залегающей с поверхности, субаэральной мерзлой толщей пород; 2) под реликтовой субаэральной мерзлой толщей; 3) под реликтовой субаквальной мерзлой толщей; 4) под ледниками на арктических островах; 5) под арктическими морями. В разрезе криолитозоны породы с криопэгами могут залегать с поверхности (на побережье арктических морей), между пластами мерзлых и морозных пород в случае резкого различия водопроницаемости и подстилать мерзлые и морозные породы снизу в виде бассейнов и других структур различной водообильности. Несплошное по площади распространение пород с криопэгами показано в диапазонах изменения мощности 0–50, 0–100 и 0–200 м; сплошное – в диапазонах 25–50, 50–100, 100–200, 100–300, 200–500 и 500–1000 м. Существенная неравномерность диапазонов мощности охлажденных толщ обусловлена недостаточной изученностью этого яруса разреза криолитозоны, что привело к необходимости придерживаться тех значений, которые известны из региональных работ. Мерзлотно-геологические явления на карте являются ведущим компонентом, несущим информацию об историческом и современном уровне геокриологических условий с позднего кайнозоя до настоящего врёмени. На карте внемасштабными знаками показаны такие явления, как: полигональножильные льды, грунтовые жилы, пластовые залежи подземного льда, бугры 11 пучения, выпуклобугристые торфяники, плоскобугристые торфяники, наледи, ледники, пещерный лед и туфуры (сезонные бугры пучения вне криолитозоны). Посткриогенные образования представлены термокарстовыми озерами, котловинами и бугристо-западинным (остаточно-полигональным) рельефом. Закономерности распространения криогенных явлений выявлялись как на основе изучения фактического материала, аэрофото- и космоснимков, так и путем анализа комплекса природных условий, характерного для развития каждого из явлений. Почти для всех криогенных явлений на карте отражена масштабность их проявления. Разными знаками показаны широко распространенные явления и имеющие ограниченное развитие по площади. Такие явления как наледи, ледники, пещерные льды показаны на карте преимущественно по их реальному расположению на местности. В северных районах на равнинах, в крупных впадинах и долинах с достаточно мощным покровом дисперсных отложений такие явления как повторно-жильные льды и термокарстовые котловины имеют в основном широкое распространение, а отображающие их знаки располагаются на сетке в пределах соответствующих геолого-генетических типов пород. Мощность ледяных жил в полигональных системах показана до 10–20, 20–30 м и более. Гигантские наледи Северо–Востока Якутии на карте показаны в масштабе, остальные – внемасштабно. Талики в пределах криолитозоны показаны на карте только в северной. геокриологической зоне и только те, которые обусловлены отепляющим действием поверхностных и подземных вод и проявляются под руслами рек и озер. Крупные и средние реки анализировались по комплексу факторов и условий, определяющих тип талика: по ширине и глубине русла, связи с тектоническими разломами, распространению, среднегодовым температурам и мощности мерзлых пород в долинах и на водоразделах, по истории развития русла и прарусла в позднем плейстоцене, голоцене и настоящем времени. Мелкие реки и ручьи анализировались как по этим же факторам и условиям, так и ряду других: по сезонным гидрографам, количеству и режиму осадков, соотношению глубин русла и толщины льда, связи русла с тектоническими зонами, наличию пережимов, перекатов, плёсов, выходам подземных вод в виде источников, наледей, полыней, по расширению русла в виде "наледных полян" и др. Талики под озерами анализировались по генезису озера (тектоническое, ледниковое, термокарстовое, пойменное, старичное и др.), по форме, размерам (ширине и глубине), соотношению глубины озера и толщины льда, вмещающим 12 породам, распространению, температурному режиму и мощности мерзлых пород на озерных равнинах и окружающих пространствах и др. В результате анализа взаимодействия мерзлых и талых пород показан тип подрусловых и подозерных таликов в пределах сплошного распространения многолетнемерзлых пород по всем рекам, ручьям и озерам, имеющимся на карте. В легенде и на карте талики подразделены на преимущественно сквозные, преимущественно несквозные и на чередующиеся в плане сквозные и несквозные. По типу вод, формирующих талики, они подразделены на преимущественно поверхностные речные, озерные и на смешанные поверхностные и подземные (подмерзлотные и межмерзлотные) воды. Талики дополнены сведениями о разгрузке термальных и отрицательнотемпературных вод, показанных в местах выхода источников. Радиационно-тепловые талики на картах, выражающиеся в масштабе, на всех элементах рельефа показаны через положительную среднегодовую температуру. За пределами криолитозоны талые породы термином "талики" не называются. Обзорные карты районирования территории РФ Содержание карты существенно дополнено четырьмя картами в масштабе 1:25 000 000, на которых в обобщенном виде отражены характеристики и условия, разъясняющие содержание основной карты. Такими картами (кроме схемы расположения авторских листов) являются следующие. 1. Карта районирования территории СССР по современным условиям существования мерзлых _и талых пород, на которой выделены и охарактеризованы: 1) геотектонические структуры 1 и 2 порядков, обособляющиеся в структурно-геокриологические регионы; 2) типы климатов в зависимости от условий распределения солнечной радиации, режима циркуляции атмосферы и их секториальности (отношения моря и суши и их влияния на климат); 3) типы теплообмена в зависимости от широтной зональности, высотной поясности и континентальности; 4) типы мега- и макрорельефа; 5) растительные зоны и пояса; 6) границы современного распространения мерзлых пород (однослойных и двуслойных). 2. Карта мощности криолитозоны, на которой отражены главнейшие закономерности распространения толщ пород с отрицательными температурами, суммарная мощность которых показанная на карте, включает мощность яруса мерзлых и морозных пород, ярус охлажденных ниже 0°С пород с криопэгами и 13 ярус мерзлых реликтовых пород, залегающих на некоторой глубине от поверхности. Для показа суммарной мощности криолитозоны введены новые градации. При однослойной мерзлой толще на равнинах градации мощности соответствуют таковым на основной Геокриологической карте, в горных и высокогорных районах градации мощности мерзлых пород на обобщающей карте объединяют 2-3 градации основной карты При двух- и трёхслойном разрезе суммарная мощность криолитозоны возрастает до 300 м у южной границы ее распространения, до 1500 м – в центральной части Сибирской платформы. 3. Карта районирования территории по криогенному ..возрасту пород и _типу криогенеза. На карте показаны: а) распространение толщ мерзлых пород, охарактеризованных по криогенному возрасту от преимущественно плейстоценового, местами плиоцен-плейстоценового до позднеголоценового и современного; б) распространение и характеристика объемной льдистости, содержания макровключений льда в синкриогенных (с поверхности), синкриогенных и эпикриогенных (по площади) и преимущественно эпикриогенных породах в зависимости от генетических типов четвертичных отложений и геологических формаций докайнозойских пород. 4._Карта гидрогеокриологического районирования территории, на которой отражены: а) гидрогеологические структуры 1 и 11 порядков по их связи с распространением и мощностью криолитозоны; б) области многолетнего промерзания, охватывающего зону пресных вод полностью или частично, по площади и по разрезу, создающего криогенные водоупоры и криогенный напор подземных вод; в) области влияния подземных вод на прерывистость мерзлых пород и их мощность. Научно-практическое, геоэкологическое и природоохранное значение карты Кроме устанавливаемых с использованием карты ареалов (участков, территорий, районов и областей) применения рассмотренных выше методов и технологий управления состоянием многолетнемерзлых пород на ее основе также решается ряд вопросов и проблем, имеющих важное значение при освоении природных ресурсов криолитозоны. В 2007 – 2008 г.г. совместно с сотрудниками ООО «ВНИИГАЗ» ОАО «ГАЗПРОМ» и ОАО «ФУНДАМЕНТПРОЕКТ» был разработан Стандарт отраслевой «СТО Газпром 2-3.1-233-2008 «Методика проведения геокриологических исследований при разведке и разработке месторождений» (2008). При этом было выполнено районирование нефтегазоносных провинций (НГП) России по сложности разреза криогенной толщи, деятельного слоя 14 ММП, криогенных процессов и явлений, а также расчеты теплового и механического взаимодействия эксплуатационных скважин с ММП для типичных разрезов основных нефтегазоносных провинций. Карта также использовалась при составлении территориальных строительных норм Читинской области (Основания и фугдаменты на мерзлых грунтах. ТСН 50-305-2004 Читинской области (2005). При анализе геокриологических условий различных территорий с использованием карты был разработан совместно с ГУП МосНПО «Радон» метод безопасного захоронения радиоактивных отходов с использованием естественного и искусственного холода как в толще многолетнемерзлых пород, так и на территориях сезонного промерзания (патент на изобретение № 2242813 от 20.12.2004 г.). Данное изобретение относится к области охраны окружающей среды, а точнее к области хранения переработаннах радиоактивных отходов, и разработано для районов с устойчивой отрицательной температурой атмосферного воздуха в зимнее время, включая районы распространения сезонно- и многолетнемерзлых пород. Кроме того, геокриологическая карта на ранних стадиях ее составления в рабочих вариантах использовалась при разработке «Территориальной комплексной схемы охраны природы районов, прилегающих к БайкалоАмурской железнодорожной магистрали, на период до 2000 г.», создаваемой в соответствии с постановлением ЦК КПСС и Совета Министров СССР за № 798 «О мерах по обеспечению строительства Байкало-Амурской железнодорожной магистрали». Наше участие заключалось в выполнении работ в 1981 – 1983 г.г по теме «Разработка и составление комплекса специальных карт и характеристик природной среды в пределах районов, прилегающих к БАМ».Этими работами была охвачена площадь 300 000 км2. За их выполнение 12 сотрудников кафедры геокриологии МГУ, включая двух участников данного проекта, были награждены медалями «За строительство Байкало-Амурской магистрали». Карта также использовалась при выполнении ряда работ, выполняемых кафедрой геокриологии МГУ в период ~ 1980-2010 г.г по договорам с рядом подразделений Министерства геологии СССР, ОАО «НК «РОСНЕФТЬ», ОАО «ТРАНСНЕФТЬ» и др. Эти работы касались разработки и составления инженерно-геокриологических и геоэкологических прогнозов по ряду проектируемых и строящихся ответственных объектов в криолитозоне, 15 обоснования необходимых природоохранных мероприятий, экспертизы ряда проектов при хозяйственном освоении отдельных территорий криолитозоны. Изданная геокриологическая карта СССР нашла широкое применение в учебном процессе. В частности, она используется на геологическом факультете МГУ при чтении курсов для студентов, магистрантов и слушателей повышения квалификации таких, как: «Общая геокриология», «Инженерная геокриология», «Основы криогенеза литосферы», «Рациональное природопользование в криолитозоне», «Основы криолитогенеза», «Криолитозона Арктического шельфа», «Геокриологический прогноз и мониторинг», «Криолитозона нефтегазоносных провинций» и др. Современное состояние Карта, составленная в 80-х гг. ХХ в., явилась важнейшим достижением региональной геокриологии и геокриологического картографирования того времени. В настоящее время она широко используется для подготовки специалистов-геокриологов, в образовательных и научных целях, а также проектно-изыскательскими организациями на стадии обоснования инвестиций. Она представляет собой карту мерзлотных условий и отражает широкий комплекс характеристик: геологическое строение, распространение и среднегодовые температуры пород, мощность и строение криолитозоны, криогенные образования. Трудность прочтения большинства элементов ее содержания, за исключением основного - температуры пород, обусловленная информативностью карты, а также детальностью картографирования – практически непреодолимое негативное свойство карт условий, представленных в бумажной версии. Этого свойства лишены являющиеся многослойными электронные карты. К настоящему времени уже составлен ряд геологических электронных карт России масштаба 1:2 500 000: геологическая, гидрогеологическая, инженерно-геологическая. Геокриологическая карта СССР составлена по материалам, полученным 30-50 лет назад. За время, прошедшее с момента ее создания, получены новые данные, особенно многочисленные и важные на арктическом шельфе. В этот период значительно изменился ряд геологических представлений, существенные успехи были достигнуты в теории, методологии и методике геокриологических исследований. Вслед за успехами в развитии вычислительной техники существенное развитие получили расчетные методы в 16 геокриологии. Сказанное свидетельствует, что карта, составленная в1980-е гг., требует приведения ее в соответствие с современными теоретическими основами и фактическими данными. Очевидно, что этот процесс должен осуществляться на основе применения новых технологий. Кафедра геокриологии при поддержке и непосредствнном участии спциалистов ПНИИИС проводит работу по переводу Геокриологической карты СССР масштаба 1:2 500 000 в электронный вид, обновлению и расширению ее содержания. Конечной целью этой работы будет карта, содержание которой можно наращивать и изменять по мере поступления новых данных и развития науки. Поэтому число слоев предполагается сделать больше, чем число элементов содержания существующей карты. В частности, рассматривается возможность дополнения карты слоем районирования (помимо геологической основы, геокриологических характеристик, криогенных процессов и явлений), т.е. слоем природных факторов, определяющих формирование и пространственное распределение мерзлотных условий, а также слоем космических изображений. На основе первого из перечисленных дополнительных слоев целесообразно создание базы данных. Назначением второго слоя, функционально дополняющего первый, является объективизация картографирования и приведения карты в вид, удобный для изучения закономерностей формирования и распределения геокриологических характеристик. С осуществлением такого подхода существующая Геокриологическая карта, составленная, как все карты масштаба 1:2 500 000 в СССР, на искаженной топографической основе, будет преобразована в карту, реалистично отражающую мерзлотные условия. Предусматривается дополнение карты геокриологическими разрезами, иллюстрирующими изменение мерзлотных условия в широтно-зональном и меридиональном направлениях. Криолитозона, как известно, весьма неравномерно обеспечена геокриологическими данными. Поэтому планируется охарактеризовать степень обоснованности картографирования на различных территориях. В последнее время для криолитозоны в целом, а особенно для ряда районов значительную остроту приобрели вопросы глобального изменения климата и экологического состояния природной среды криолитозоны. Прорабатывается возможность отражения на карте последствий изменения климата и различных видов хозяйственной деятельности. В настоящее время карта оцифрована и проводится ее актуализация. 17 Список основных научных трудов, опубликованных по работе Коллектив авторов. Геокриологическая карта СССР масштаба 1:2 500 000 на 16 листах. Государственная картографическая фабрика. Винница (Украина), 1996 Нормативные и рекомендательные документы. Гордеева Г.И., Зайцев В.Н., Минкин М.А., Хрусталев Л.Н., Якушев В.С. и др. СТО Газпром 2-3.1-233-2008 «Методика проведения геокриологических исследований при разведке и разработке месторождений». М.: ОАО «Газпром», 2008. – 115 с. Шестернев Д.М., Зайцев В.Н., Сальников П.И., Татауров С.Б. и др. Основания и фундаменты на мерзлых грунтах.Территориальные строительные нормы ТСН 50-305-2004 Читинской области. Чита, Изд-во ИМЗ СО РАН, 2005. – 27 с. Монографии. Брушков А.В.Засоленные мерзлые породы Арктического побережья, их происхождение и свойства. Москва, МГУ, 1998. - 377 с. Геокриология СССР. Восточная Сибирь и Дальний Восток /под ред. Э.Д.Ершова/ М.: Изд-во «Недра», 1989. – 515 с.: Зайцев В.Н. Геокриологическая характеристика. Яно-Колымский регион. – с. 240-280 Лисицына О.М., Зайцев В.Н. Геокриологическая характеристика. ДжугджуроСтановой регион. – С. 367-385 Зайцев В.Н., Лисицына О.М. Геокриологическая характеристика. ТукуринграДжагдинский регион. – С. 385-398 Основы геокриологии. Часть 3. Региональная и историческая геокриология Мира /под ред. Э.Д.Ершова/ М.: Изд-во МГУ, 1998. – 575 с. Зайцев В.Н. Криолитозона северной и северо-восточной Азии. Арктические приморские низменности. – с. 307 – 328 Кондратьева К.А., Зайцев В.Н. Криолитозона северной и северо-восточной Азии. Верхояно-Чукотская горноскладчатая страна. – с. 328-338 Основы геокриологии. Часть 6. Геокриологический прогноз и экологические проблемы в криолитозоне / Под ред. Э.Д.Ершова/ М.: Изд-во МГУ, 2008. – 768 с. 18 10.3. Шестернев Д.М., Зайцев В.Н., Татауров С.Б. Техногенные грунтовые массивы горнопромышленных предприятий и их влияние на состояние геологической среды криолитозоны. – с. 555 - 575 Статьи и доклады Ершов Э.Д., Кондратьева К.А., Зайцев В.Н., Татарчук Ю.С., Дубровец И.А., Глебова Г.Б. Геокриологическая карта бывшего СССР масштаба 1:2 500 000. Материалы I конференции геокриологов России. Книга 3. М.: изд—во МГУ, 1996. – С. 389-391 Ершов Э.Д., Кондратьева К.А., Зайцев В.Н. Геокриологическая карта бывшего СССР м-ба 1:2 500 000 и ее значение при изучении и освоении криолитозоны. Тезисы докладов международной конференции «Проблемы криологии Земли». Пущино, 1997. – с. 50-52 Гарагуля Л.С., Гордеева Г.И., Зайцев В.Н. Районирование территории нефтегазовых бассейнов криолитозоны. Материалы IV конференции геокриологов России. Том 3. М.: Изд-во «Университетская книга», 2011. – с. 5-10 Zaitsev V.N., Ershov E.D., Kondratieva K.A. Geocryological map of the USSR at a scale of 1:2 500 000. Seventh International conference on permafrost. Yellowknife, Canada, 1998 – P. 1201-1205 19
