vfuzemlВестник Северо-Восточного федерального университета им. М.К. Аммосова. Vestnik of North-Eastern Federal University. Серия «Науки о Земле». Earth SciencesVestnik of North-Eastern Federal University Series "Earth Sciences"2587-8751Северо-Восточный федеральный университет имени М.К.Аммосова10.25587/2587-8751-2026-1-49-62vfuzeml-360Research ArticleФИЗИЧЕСКАЯ ГЕОГРАФИЯ И БИОГЕОГРАФИЯ, ГЕОГРАФИЯ ПОЧВ И ГЕОХИМИЯ ЛАНДШАФТОВPHYSICAL GEOGRAPHY AND BIOGEOGRAPHY, SOIL GEOGRAPHY, AND LANDSCAPE GEOCHEMISTRYГеорадарные исследования субаэральных таликов вдоль федеральных автодорог «Лена» и «Вилюй» в криолитозоне Центральной ЯкутииGPR research of subaerial taliks along the federal highways “Lena” and “Vilyuy” in the permafrost of Central Yakutiahttps://orcid.org/0000-0003-3558-9655ДаниловК. П.DanilovK. P.

ДАНИЛОВ Кэнчээри Петрович – м.н.с.

ResearcherID: AAO-6870-2021

Scopus Author ID: 57191610594

г. Якутск

Kencheeri P. DANILOV – Junior Researcher

ResearcherID: AAO-6870-2021

Scopus Author ID: 57191610594

Yakutsk

dkp84@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-2478-4172ХристофоровИ. И.KhristoforovI. I.

ХРИСТОФОРОВ Иван Иванович – к.т.н., в.н.с.

ResearcherID: P-7306-2016

Scopus Author ID: 56458735300

г. Якутск

Ivan I. KHRISTOFOROV – Cand. Sci. (Engineering), Leading Researcher

ResearcherID: P-7306-2016

Scopus Author ID: 56458735300

Yakutsk

zodik@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-7498-9902ЛебедеваЛ. С.LebedevaL. S.

ЛЕБЕДЕВА Людмила Сергеевна – к.г.н., в.н.с.

ResearcherID: J-6959-2016

Scopus Author ID: 7103194247

г. Якутск

Lyudmila S. LEBEDEVA – Cand. Sci. (Geography), Leading Researcher

ResearcherID: J-6959-2016

Scopus Author ID: 7103194247

Yakutsk

lyudmilaslebedeva@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0001-6142-0103ГороховИ. В.GorokhovI. V.

ГОРОХОВ Иван Викторович – м.н.с.

ResearcherID: ABS-7844-2022

Scopus Author ID: 57246238500

г. Якутск

Ivan V. GOROKHOV – Junior Researcher

ResearcherID: ABS-7844-2022

Scopus Author ID: 57246238500

Yakutsk

gorokhovivan1996@gmail.comИнститут мерзлотоведения им. П.И. Мельникова Сибирского Отделения Российской Академии НаукРоссияMelnikov Permafrost Institute, Siberian Branch of the Russian Academy of SciencesRussian FederationЯкутский научный центр Сибирского Отделения Российской Академии НаукРоссияYakutsk Science Centre, Siberian Branch of the Russian Academy of SciencesRussian Federation202604042026014962Copyright © Данилов К.П., Христофоров И.И., Лебедева Л.С., Горохов И.В., 20262026Данилов К.П., Христофоров И.И., Лебедева Л.С., Горохов И.В.Danilov K.P., Khristoforov I.I., Lebedeva L.S., Gorokhov I.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.vnzsvfu.ru/jour/article/view/360

В работе представлены результаты георадиолокационных исследований, выполненных на ключевых участках Центральной Якутии, расположенных вдоль федеральных автодорог «Вилюй» и «Лена». Основной целью исследований являлось выявление надмерзлотных субаэральных таликов, которые характеризуются сложной структурой и высокой сезонной и годовой изменчивостью их геометрических и физических параметров. Исследования проводились с использованием георадаров ОКО-3 с частотами 150 МГц, 250 МГц и 400 МГц методом георадарного профилирования. Глубина исследований составила более 25 метров в песчаных отложениях криолитозоны. Полученные данные показали, что основным диагностическим признаком таликов является наличие границы «талое-мерзлое», расположенной ниже сезонно-талого слоя. Эта граница, обусловленная разницей в коэффициентах диэлектрической проницаемости, четко фиксируется на радарограммах в виде контрастного отражения. На 22 из 76 георадарных профилей (28 %) были обнаружены надмерзлотные субаэральные талики мощностью от 5 до 20 метров. При этом глубина сезонно-талого слоя варьировалась от 2,3 до 4,0 метров. Разработанная в ходе исследований таликов бассейна реки Шестаковка георадарная методика позволяет эффективно выявлять таликовые зоны на территории Центральной Якутии. В рамках данной методики для поиска надмерзлотных субаэральных таликов в песчаных отложениях региона были определены оптимальные частотные диапазоны георадиолокационных исследований. Наиболее эффективными для решения поставленных задач оказались частоты в диапазоне 75÷225 МГц, который соответствует частотному диапазону по энергетическому уровню спектра сигнала антенного блока с центральной частотой 150 МГц.

The paper presents the results of GPR sounding of key areas in Central Yakutia along the federal highways “Vilyui” and “Lena” to search for suprapermafrost subaerial taliks. Suprapermafrost taliks are characterized by complex structures and dynamic seasonal and annual variations in geometric and physical parameters. The measurements were carried out using 150 MHz, 250 MHz, and 400 MHz OKO-3 GPRs with the GPR profiling technique. The survey depth exceeded 25 meters in sandy frozen rocks. The data show that the main indicator of taliks is the presence of a thaw-frozen boundary below the seasonally thawed layer. This boundary is clearly visible on radarograms due to the contrast in dielectric permittivity coefficients. Suprapermafrost subaerial taliks with thicknesses ranging between 5 and 20 meters were detected in 28 % of the GPR profiles. The depth of the seasonally thawed layer varied from 2.3 to 4.0 meters. The GPR technique for detecting and mapping talik zones, tested in the Shestakovka River basin, proved effective for identifying taliks in Central Yakutia. The most effective frequencies for solving the assigned tasks turned out to be in the range of 75÷225 MHz, which corresponds to the frequency range of the energy level of the signal spectrum of the antenna unit with a central frequency of 150 MHz.

георадиолокациягеорадарсплошная криолитозонасубаэральный таликнадмерзлотный таликводоносный таликЦентральная Якутияавтомобильные дорогитермосуффозионные процессыGPRgeoradarcontinuous permafrost zonesubaerial taliksuprapermafrost talikaquifer talikCentral Yakutiaroadsthermosuffosion processesReferencesБойцов А.В. Условия формирования и режим склоновых таликов в Центральной Якутии. Криогидрогеологические исследования. Якутск: Изд-во ИМЗ СО АН СССР; 1985: 44–55.Boytsov A.V. Conditions for the formation and regime of slope taliks in Central Yakutia. Cryohydrogeological research. Yakutsk: IMZ SB AN USSR; 1985:44–55 (in Russian).Шепелев В.В., Бойцов А.В., Оберман Н.Г. и др. Мониторинг подземных вод криолитозоны. Якутск: Изд-во ИМЗ СО РАН; 2002: 172с.Shepelev V.V., Boytsov A.V., Oberman N.G., et al. Monitoring of groundwater in the permafrost zone. Yakutsk: Publishing House IMZ SB RAS; 2002:172 (in Russian).Балобаев В.Т., Иванова Л.Д., Никитина Н.М. и др. Подземные воды Центральной Якутии и перспективы их использования. Новосибирск: Академическое издательство "Гео"; 2003: 117с.Balobaev V.T., Ivanova L.D., Nikitina N.M., et al. Underground waters of Central Yakutia and prospects for their use. Novosibirsk: Publishing House SB RAS, phil. “Geo”; 2003:117 (in Russian).Лебедева Л.С., Бажин К.И., Христофоров И.И. и др. Надмерзлотные субаэральные талики в бассейне реки Шестаковка (Центральная Якутия). Криосфера Земли. 2019; XXIII (1):40–50. https://doi.org/10.21782/KZ1560-7496-2019-1(40-50).Lebedeva L.S., Bazhin K.I., Khristoforov I.I., et al. Suprapermafrost subaerial taliks in the Shestakovka River basin (Central Yakutia). Cryosphere of the Earth. 2019; XXIII (1): 40–50 (in Russian). https://doi.org/10.21782/KZ1560-7496-2019-1(40-50).Попов С.В., Кашкевич М.П., Романова Н.Е., Малышева А.М., Лебедева Л.С. Выявление субаэральных таликов геофизическими методами в средней части бассейна р. Лена, Центральная Якутия. Записки Горного института. 2025. С. 1-13. № 16396. EDN YEEPZMPopov S.V., Kashkevich M.P., Romanova N.E., et al. Detection of subaeral taliks by geophysical methods in the middle part of the Lena River basin, Central Yakutia. Notes of the Mining Institute. 2025;16396:1–13 (in Russian).Гагарин Л.А., Бажин К.И., Оленченко В.В. и др. Выявление участков потенциального термосуффозионного разуплотнения грунтов вдоль федеральной автодороги А-360 "Лена" в Центральной Якутии. Криосфера Земли. 2019; XXIII (3): 61–68. https://doi.org/10.21782/KZ1560-7496-2019-3(61-68).Gagarin L.A., Bazhin K.I., Olenchenko V.V., et al. Identification of sites of potential thermosuffosion soil decompaction along the federal highway A-360 “Lena” in Central Yakutia. Cryosphere of the Earth. 2019; XXIII (3):61–68 (in Russian). https://doi.org/10.21782/KZ1560-7496-2019-3(61-68).Павлова Н.А., Шепелев В.В., Галанин А.А. и др. Гидрохимия подземных вод надмерзлотно-межмерзлотного стока на участках их разгрузки (Центральная Якутия). Водные ресурсы. 2020; 47 (4): 391–401.Pavlova N.A., Shepelev V.V., Galanin A.A., et al. Hydrochemistry of groundwater suprapermafrost-interpermafrost runoff in their discharge areas (central Yakutia). Water Resources. 2020;47(4):391–401 (in Russian).Пономарева О.Е. Водоносные талики в песчаных отложениях бассейна нижнего течения р. Вилюй. Криосфера Земли. 1999; III (4): 84-89.Ponomareva O.E. Water-bearing taliks in sandy deposits of the lower reaches of the Vilyuy River basin. Cryosphere of the Earth. 1999; III(4):84–89 (in Russian).Лебедева Л.С., Шамов В.В., Христофоров И.И., Павлова Н.А., Данилов К.П. Роль надмерзлотных субаэральных водоносных таликов в питании двух малых притоков реки Лены по данным натурных наблюдений. Криосфера Земли. 2025; 29(1): 37-51.Lebedeva L.S., Shamov V.V., Khristoforov I.I., et al. The role of permafrost subaerial aquifers in feeding two small tributaries of the Lena River according to field observations. Cryosphere of the Earth. 2025;29(1):37–51 (in Russian).Омельяненко А.В. Христофоров И.И. Метод двухспектральной георадиолокации для зондирования обводненных геологических сред. Наука и образование. 2013; (1): 33–38.Omelyanenko A.V. Khristoforov I.I. Method of dual-spectrum ground penetrating radar for probing flooded geological environments. Science and Education. 2013;(1):33–38 (in Russian).Khristoforov I.I., Omelyanenko A.V. Improving the Efficiency of Hydrological Investigations by Submersible Ground Penetrating Radar. IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters. 2018;15 (3): 335-339. https://doi.org/10.1109/LGRS.2017.2786858.Khristoforov I.I., Omelyanenko A.V. Improving the Efficiency of Hydrological Investigations by Submersible Ground Penetrating Radar. IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters. 2018;15(3):335–339. https://doi.org/10.1109/LGRS.2017.2786858.Владов М.Л., Судакова М.С. Георадиолокация: от физических основ до перспективных направлений. Москва: Изд-во Геос; 2017: 240.Vladov M.L., Sudakova M.S. Georadiolocation: from physical foundations to promising directions. Moscow: Geos; 2017:240 (in Russian).Старовойтов А.В. Интерпретация георадиолокационных данных. Москва: Изд-во МГУ; 2008: 188.Starovoitov A.V. Interpretation of ground penetrating radar data. Moscow: Publishing House MSU; 2008:188 (in Russian).Попов С.В., Боронина А.С., Лебедева Л.С. Основные факторы формирования субаэральных таликов в рамках одномерной математической модели на примере района реки Шестаковка, Центральная Якутия. Лёд и снег. 2023. 63 (4): 597-611. https://doi.org/10.31857/S2076673423040130 EDN FQDPWS.Popov S.V., Boronina A.S., Lebedeva L.S. Main factors of subaerial talik formation within the framework of one-dimensional mathematical model on the example of the Shestakovka River area, Central Yakutia. Ice and Snow. 2023. 63 (4):597–611 (in Russian). https://doi.org/10.31857/S2076673423040130 EDN FQDPWS.Гагарин, Л.А. Современные условия развития субаэральных таликов в песчаных отложениях Центральной Якутии. В кн.: Д. М. Шестернев, Л. А. Гагарин (отв. ред.). Современные проблемы и будущее геокриологии : тезисы докладов IV Всероссийского научного молодежного геокриологического форума с международным участием, посвященного 200-летию со дня рождения академика А. Ф. Миддендорфа (29 июня - 12 июля 2015 г., г. Якутск, Россия) Якутск : Изд-во Института мерзлотоведения им. П. И. Мельникова СО РАН; 2015: 57-59.Gagarin, L.A. Modern conditions of development of subaerial taliks in sandy sediments of Central Yakutia. In: D. M. Shesternev, L. A. Gagarin (eds.). Modern problems and future of geocryology: abstracts of reports of the IV All-Russian Scientific Youth Geocryological Forum with international participation, dedicated to the 200th anniversary of the birth of Academician A. F. Middendorf, June 29 – July 12, 2015, Yakutsk, Russia. Yakutsk: Melnikov Permafrost Institute, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences; 2015:57–59 (in Russian).Лебедева Л.С., Христофоров И.И., Бажин К.И. (и др.) Распространение и динамика надмерзлотных субаэральных таликов в центральной Якутии. Современные исследования трансформации криосферы и вопросы геотехнической безопасности сооружений в Арктике, Салехард, 03–12 ноября 2021 года. – Салехард: Изд-во: Б. и.; 2021: 243-245. https://doi.org/10.7868/9785604610848065 EDN PPPDJK.Lebedeva L.S., Khristoforov I.I., Bazhin K.I., et al. Distribution and dynamics of suprapermafrost subaerial taliks in central Yakutia. In: Modern Studies of Cryosphere Transformation and Issues of Geotechnical Safety of Structures in the Arctic, Salekhard, November 03–12, 2021. Salekhard: Publishing House: B. i.; 2021: 243–245 (in Russian). https://doi.org/10.7868/9785604610848065 EDN PPPDJK.Данилов К.П., Христофоров И.И., Горохов И.В. Изучение надмерзлотных таликов Центральной Якутии методом георадиолокации. Электроразведка 2022: сборник тезисов научно-практической конференции, Москва, 26–28 октября 2022 года. Москва: Издательский Дом "Академия Естествознания", 2023: 219-225. EDN GFAWLM.Danilov K.P., Khristoforov I.I., Gorokhov I.V. Study of permafrost taliks of Central Yakutia by the method of georadiolocation. In: Electrorazvedka 2022: Proceedings of the scientific and practical conference, Moscow, October 26–28, 2022. Moscow: Academy of Natural Science; 2023:219–225 (in Russian).Arcone S.A., Chacho E.F., Delaney A.J. Seasonal structure of taliks beneath arctic streams determined with ground-penetrating radar. Proceedings of the seventh International Permafrost Conference. Ottawa ON, Canada: International Permafrost Association, Canadian National Committee, 1998:19-24.Arcone S.A., Chacho E.F., Delaney A.J. Seasonal structure of taliks beneath arctic streams determined with ground-penetrating radar. Proceedings of the seventh International Permafrost Conference. Ottawa ON, Canada: International Permafrost Association, Canadian National Committee, 1998:19–24.O’Neill H.B. et al. Recent advances (2010–2019) in the study of taliks. Permafrost and Periglacial Processes. 2020. 31 (3): 346-357.O’Neill H.B., et al. Recent advances (2010–2019) in the study of taliks. Permafrost and Periglacial Processes. 2020;31(3):346–357.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.