Исследовательская работа (стр. 5 )

В узких (до 50 м) полосах стока, на склонах с кустарниковой растительностью и у их подножий, где мощность снежного покрова  не менее до 1 м, температура грунтов составляет +0,2 ÷ –1,0 ОС, а кровля ММП заглублена до 3-5 м. В широких (>50 м) полосах стока с густым и высоким кустарником формируются несквозные талики мощностью 5-10 м и более. В пределах обширных хасыреев также наблюдается заглубление кровли мерзлых пород, на отдельных участках возможно формирование перелетков и новообразований ММП мощностью 1-3 м, среднегодовая температура грунтов составляет –0,5 ÷ –1,0 ОС. В хасыреях, где с поверхности залегают мерзлые грунты мощностью более 10 м, среднегодовая температура грунтов варьирует от –1,0 до –2,0 ОС (Рис.5.1.1).

Рис 5.1.1. Хасырей на IV озерно-аллювиальной равнине (Инженерно-геокриологические исследования…, 2003)

В локальных понижениях у подножий склонов и в полосах стока с разреженным кустарником, на участках с крупнокочковатым микрорельефом (высота кочек 0,6-1,0 м, диаметр до 1,5 м) распространены ММП, однако между кочками прослеживается небольшое заглубление кровли мерзлых пород на 2-2,5 м. Температура грунтов составляет –1,0 ÷ –1,5 ОС. На участках, где высота кустарника превышает 1 м, под кочками образуются линзы ММП мощностью 2-3 м. Между кочками - грунты талые до глубины 3-5 м. Температура грунтов изменяется от –0,2 до –0,8 ОС.

Рис 5.1.2. Крупнокочковатая кустарничково-мохово-лишайниковая тундра (Инженерно-геокриологические исследования…, 2003)

Рис 5.1.3.  Разреженный ивняк на пологом склоне к озеру (Инженерно-геокриологические исследования…, 2003)

Для полос стока и пологих склонов, заросших разреженным ивовым кустарником  (Рис. 5.1.2), характерна заглубленная кровля мерзлых пород на глубину до 5-10 м, перелетки и новообразования ММП. В этом случае в верхних горизонтах могут формироваться линзы ММП мощностью 2-3 м. В пределах небольших бугров пучения в полосах стока (размеры бугров до 40-50 м в диаметре и до 1,5 м в высоту) отмечается ММП «сливающегося» типа (Рис. 5.1.4) с температурой грунтов –0,6 ÷ –1,0 ОС.

Рис 5.1.4. Многолетний бугор пучения в полосе стока (Инженерно-геокриологические исследования…, 2003)

Долины крупных рек имеют сложные геокриологические условиями. В долине реки Хыльчуяха на третьей и второй надпойменных террасах представляющих собой тундровые участки, сложенные минеральными и заторфованными грунтами, распространены ММП с температурой -1 ÷ -3°С. На первой террасе, покрытой густой кустарниковой растительностью, до глубины 12-15 м грунты талые. На участках с луговой растительностью могут формироваться перелетки мерзлых пород мощностью до 3 м. Под поймой и руслом реки – сквозной талик.

Сквозной талик приурочен также к р. Черной. На склонах долины с низкорослой кустарничково-травяно-моховой растительностью распространены ММП со среднегодовой температурой -1 ÷ -2°С. На отдельных участках склонов, где произрастает ивовый кустарник, отмечается незначительное заглубление кровли ММП до 2-3 м.

Вторые и первые надпойменные террасы рр. Пярцеръяха, Бол. Сыропензя и Варкнивъяха представляют собой участки, сложенные мерзлыми грунтами с температурой -1 ÷ -2°С. В тыловых частях надпойменных террас, для которых характерны заросли ивняка, возможно незначительное заглубление кровли мерзлых пород до 3 м. В пределах пойм и русел рек – грунты талые на глубину более 15 м.

3. Северо-восточная часть трассы (127-150 км) характеризуется среднегодовыми температурами грунтов от 0 до -4ОС  и наличием в разрезе мерзлой толщи засоленных грунтов и криопэгов. Физические свойства охлажденных грунтов соответствуют свойствам талых грунтов. Этот факт позволяет говорить о прерывистом распространении мерзлых грунтов.

На I морской террасе многолетнемерзлые породы имеют преимущественно сплошное распространение. Несквозные талики мощностью 5-10 м приурочены к небольшим озерам и рекам. Наиболее низкие среднегодовые температуры грунтов –  от -2 до -4ОС – отмечаются на полигональных торфяниках и плоско-выпуклых минеральных поверхностях. Наиболее высокие температуры – от -0,5 до -2ОС – встречаются в обширных хасыреях, заболоченных полосах стока и долинах небольших водотоков. На сниженных участках I морской террасы с глубины 4-7 м зафиксировано наличие мерзлых слабозасоленных грунтов.

В пределах лайды практически все грунты засолены. На высокой лайде верхняя часть грунтовой толщи до глубины 3-5 м сложена мерзлыми рассолеными грунтами и местами перекрыта торфом. Нижняя часть разреза сложена засоленными грунтами с отрицательной температурой (-1,5 ÷ -3ОС). В тыловых частях лайды у подножия склонов морской террасы мощность мерзлых грунтов увеличивается до 10-15 м и более, но в разрезе присутствуют криопэги. ММП в пределах низкой лайды имеет прерывистое распространение. Верхняя часть разреза низкой лайды до глубины 3-6 м сложена засоленными грунтами с положительной температурой. Ниже залегают охлажденные или талые засоленные грунты с температурой до –0,5ОС. Под озерами и руслами проток существуют талики, мощностью 10-15м, ниже, как правило, залегают засоленные охлажденные в нижней части грунты (Инженерно-геокриологические исследования…, 2003).

  5.2. Состав, криогенное строение и льдистость многолетнемерзлых грунтов

Разрез инженерно-геологической толщи грунтов в полосе трассы Ю. Хыльчую – БРП Варандей неоднороден вследствие значительной протяженности трассы.

На исследованной территории встречаются все генетические типы мерзлых толщ: эпигенетические толщи – промерзание которых происходило по завершении осадконакопления; сингенетические – промерзали в процессе накопления (на исследуемую глубину) и, наиболее распространенные, полигенетические, состоящие из верхнего (сингенетического) и нижнего (эпигенетического) горизонтов.

На протяжении трассы наблюдаются значительные различия в составе и криогенном строении грунтов на различных геоморфологических уровнях.

Каждому геолого-генетическому типу отложений соответствует определенная закономерность распределения по разрезу ледяных включений, величины суммарной влажности (Wtot) и льдистости (Itot), льдистости за счет видимых включений льда (Ii), величины относительной осадки грунтов при их оттаивании в зависимости от состава и свойств грунтов.

Лайда

Типы разрезов мерзлых толщ на низкой лайде. Разрез в пределах этого уровня достаточно однороден. С поверхности до глубины 4-8 м располагаются современные аллювиально-морские отложения, представленные супесчаными илами, супесями, песками. Ниже залегают валунные суглинки роговской свиты. В верхней части разреза присутствуют перелетки мерзлых  пород, в песчаных линзах в охлажденных грунтах отмечаются отдельные тонкие шлиры льда. Мерзлые грунты льдистые, реже слабольдистые; суммарная влажность Wtot от 25 до 65%. Криотекстура в перелетках мерзлых грунтов как правило, слоисто-сетчатая, шлиры льда тонкие (1-2 мм толщиной), расстояние между шлирами, в зависимости от литологического состава грунтов – от 3-4 до 10-12 мм. Охлажденные грунты имеют близкие или несколько меньшие значения влажности. Отложения роговской свиты на этом геоморфологическом уровне, находящиеся в охлажденном состоянии, практически не имеют видимых включений льда вследствие низкой (до 20%) влажности.

Типы разрезов мерзлых толщ на высокой лайде. По литологическому составу и криогенному строению выделяются 2 типа разрезов многолетнемерзлых грунтов:

Первый тип. С поверхности расположены пылеватые пески с большим количеством включений растительного детрита и фрагментов погребенного дернового покрова. Мощность песков составляет 3-11 м, подстилаются они валунными суглинками роговской свиты. С поверхности до глубины 4-6 м практически повсеместно развиты мерзлые незасоленные слабольдистые пески. Суммарная влажность их составляет, как правило, 23-28%. Ниже могут залегать засоленные охлажденные или пластичномерзлые пески с прослоями суглинка. Суммарная влажность этих отложений составляет 25-30%; засоленность (Dsal) обычно находится в пределах 0,4-0,7%. Под ними располагаются  валунные суглинки роговской свиты. Отложения плотные, маловлажные, с прослоями мелкого песка в верхней части. Влажность 20-25%, грунты засоленные, как правило, пластичномерзлые или охлажденные. Засоленность (Dsal), как правило, находится в пределах 0,20-0,45, реже до 0,7%. Второй тип. С поверхности располагается торфяной покров, мощностью до 0,5 м. Под торфом залегают пылеватые пески с включениями растительного детрита, мощностью 2-3 м. Ниже находятся слабозасоленные и засоленные пылеватые пески с прослоями суглинка. В основании разреза залегают валунные суглинки роговской свиты. Торф верхней части разреза обычно плохо - или среднеразложившийся, высокозольный (по ГОСТ 25100-95 «Грунты. Классификация»). Торф незасолен, находится в сезонноталом слое. Суммарная влажность составляет 70-400%. Под торфом  располагаются озерно-аллювиальные пылеватые пески, в верхней части оторфованные. Грунт незасоленный, мерзлый, криотекстура массивная с редкими тонкими (до 1 мм) шлирами льда. Пески с прослоями суглинка, залегающие ниже, засолены и находятся в пластичномерзлом или охлажденном состоянии. 

Первая морская терраса

По характеру распределения льдистости и криогенному строению по вертикали можно выделить 2 типа разрезов мерзлых грунтов.

Первый тип. Разрез ниже подошвы сезонно-талого слоя и до 1-3 м сложен мерзлым торфом (bIV). Суммарная влажность (Wtot) его изменяется в широких пределах – 100 – 1000%, плотность грунта (ρ) – от 0,91 до 0,97 г/см3. Торф, как правило, высокозольный, сильнольдистый, с атакситовой криотекстурой. Под торфом располагается горизонт озерно-болотных верхнеплейстоцен-голоценовых оторфованных пылеватых песков мощностью около 2-3 м. Пески в верхней части коричневато-серые, оторфованные, в нижней части серые, желтовато-серые, с редкими включениями растительного детрита. Суммарная влажность варьирует от 24 до 35%, постепенно уменьшаясь с глубиной, плотность грунта – в пределах 1,71-1,84 г/см3. Ниже залегают льдистые серые верхнеплейстоцен-голоценовые (аm III-IV) суглинки. Суглинки как правило, средние, легкие, имеют суммарную влажность 30-40%, изменяющуюся по разразу ступенчато. Льдистые, со слоистой или сетчатой криогенными текстурами. По разрезу они иногда сменяются переслаиванием суглинков и супесей (по лабораторным определениям в нарушенной структуре – легкие суглинки), как правило, также льдистыми, криотекстура слоисто-сетчатая. Ниже, на глубине 7-11 м располагается горизонт слабольдистых серых валунных суглинков роговской свиты (gm II2-4). Грунт имеет суммарную влажность (Wtot) менее 20%, которая постепенно уменьшается с глубиной плотность 1,98-2,16 г/см3. Суглинки слабольдистые, криотекстура слоистая наклонная. Толщина ледяных шлиров, как правило, 5-10 мм, расстояние между шлирами 15-20 см. Местами роговские отложения слабозасоленные и могут находиться в пластичномерзлом состоянии. Пески  и суглинки верхней части грунтовой толщи промерзали сингенетически, нижней части - эпигенетически. Второй тип. Распространен в пределах водораздельных минеральных поверхностей. В верхней части разреза под слоем сезонного оттаивания располагаются пылеватые  пески (аm III-IV) с прослоями суглинка, с включениями растительных остатков. Суммарная влажность (Wtot)  варьирует от 15 до 25%, постепенно уменьшаясь с глубиной, плотность грунта – в пределах 1,90-2,12 г/см3. Слабольдистые, криотекстура массивная с единичными шлирами льда на контакте с суглинистыми прослоями. Мощность этих отложений составляет 1-3 м. Ниже залегает горизонт тяжелых суглинков и глин (m III-IV). Для этих грунтов характерны включения мелкого гравия и растительного детрита. Суммарная влажность грунта, как правило, находится в пределах 35-45%, с глубиной изменяется ступенчато, незначительно уменьшаясь; плотность – 1,56-1,85 г/см3. Грунты льдистые, криотекстура сетчатая, слоисто-сетчатая. Мощность горизонта 3-5 м. В основании грунтовой толщи располагаются валунные суглинки (gm II 2-4) роговской свиты. Грунт имеет суммарную влажность (Wtot) в верхней части около 25%, которая постепенно уменьшается с глубиной до 15-18%, и плотность 1,90-2,16 г/см3. Суглинки слабольдистые, криотекстура слоистая наклонная. Толщина ледяных шлиров 5-10 мм, расстояние между шлирами 10-20 см. Роговские суглинки местами также слабо засолены. Пески  и суглинки верхней части грунтовой толщи промерзали сингенетически, нижней части - эпигенетически.

Вторая морская терраса

В пределах второй морской террасы выделяются 3 типа разрезов мерзлых грунтов. Первый тип на протяжении трассы имеет распространение в средней части трассы (85-93 км); второй и третий типы – в северо-восточной части трассы (117-126 км).