Георадарные исследования субаэральных таликов вдоль федеральных автодорог «Лена» и «Вилюй» в криолитозоне Центральной Якутии

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.

1. Бойцов А.В. Условия формирования и режим склоновых таликов в Центральной Якутии. Криогидрогеологические исследования. Якутск: Изд-во ИМЗ СО АН СССР; 1985: 44–55.

2. Шепелев В.В., Бойцов А.В., Оберман Н.Г. и др. Мониторинг подземных вод криолитозоны. Якутск: Изд-во ИМЗ СО РАН; 2002: 172с.

3. 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.

4. 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).

5. 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 YEEPZM

6. 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).

7. 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.

8. Пономарева О.Е. Водоносные талики в песчаных отложениях бассейна нижнего течения р. Вилюй. Криосфера Земли. 1999; III (4): 84-89.

9. 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.

10. Омельяненко А.В. Христофоров И.И. Метод двухспектральной георадиолокации для зондирования обводненных геологических сред. Наука и образование. 2013; (1): 33–38.

11. 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.

12. Владов М.Л., Судакова М.С. Георадиолокация: от физических основ до перспективных направлений. Москва: Изд-во Геос; 2017: 240.

13. Старовойтов А.В. Интерпретация георадиолокационных данных. Москва: Изд-во МГУ; 2008: 188.

14. 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.

15. 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.

16. 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.

17. 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.

18. 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.

19. O’Neill H.B. et al. Recent advances (2010–2019) in the study of taliks. Permafrost and Periglacial Processes. 2020. 31 (3): 346-357.