<Современное состояние и эволюция криолитозоны и зоны стабильности газовых гидратов на арктическом шельфе Восточной Сибири в позднем кайнозое>

Глава 2.

Во второй главе выполнен обзор имеющихся литературных и фактических данных о распространении толщ ММП на шельфах Арктических морей и низменностях, а так же дана сводка существующих математических моделей динамики толщ ММП и ЗСГГ.

Мощность толщ ММП на междуречных пространствах в пределах арктической тундры достигает максимальных значений более 700 м, а в субарктической тундре и лесотундре уменьшается от 400-500 и до 300-400 м.

Впервые наличие ММП на шельфе арктических морей СССР было показано на мерзлотной карте С.Г. Пархоменко (1937). Первая оценка распространения и мощности шельфовой мерзлоты, сделана В.Н. Саксом (1953). Им предполагался прерывистый характер распространения толщ ММП, а их мощность не превышала 50-150 м. Оценка мерзлотных условий в береговой зоне и на арктических шельфах в разное время была дана И.Я. Барановым (1958, 1972), Н.Ф. Григорьевым (1962), Л.С. Говорухой (1968), П.И. Мельниковым (1970), А.Л. Чеховским (1972), В.А. Кудрявцевым и Н.Н. Романовским (1975), Ф.Э. Арэ (1976), И.Д. Даниловым и Л.А. Жигаревым (1977), Я.В. Неизвестновым (1978), В.А. Соловьевым (1981), Н.H. Романовским (1993), А.И. Фартышевым (1993). Взгляды этих исследователей были весьма разнообразны. К концу 80-х - началу 90-х годов ХХ-го века преобладало представление о сплошном распространении толщ ММП на шельфах арктических морей только в узкой полосе вдоль берега, то есть как продолжение континентальной криолитозоны до изобат 20 - 30 м. Островное распространение прогнозировалось до современных изобат 60 м (Баранов, 1960; Соловьев, 1987; и др.).

В 90-х годах на шельфе моря Лаптевых проводились российско-германские исследования в рамках совместного проекта <Система море Лаптевых>, в результате которых впервые получены данные о наличии толщ ММП непосредственно в акватории. Это - мерзлый керн и сейсмоакустические данные на изобатах от 45 м и глубже. По результатам интерпретации многоканального сейсмического профилирования предполагается наличие ММП почти на всем Лаптевском шельфе вплоть до бровки континентального шельфа (Hinz et al., 1998).

Математическое моделирование криолитозоны на арктическом шельфе России проводилось в различное время В.В. Баулиным (1958), А.А. Шарбатяном (1962), Н.Ф. Григорьевым и Н.С. Ивановым (1965), Е.Н. Молочушкиным (1970, 1973), А.И. Фартышевым и З.Н. Антипиной (1982), Я.В. Неизвестовым (1981) и В.А. Соловьевым (1981, 1987), Л.А. Жигаревым и И.Д. Даниловым (1982, 1996, 1997, 1999), А.И. Фартышевым (1993) и др. В конце 90-х годов, канадскими учеными было проведено моделирование динамики толщ ММП и ЗСГГ в дельте реки Маккензи (Taylor, 1999). Дж. Делизе (Delisle, 1998) было выполнено математическое моделирование мощностей толщ ММП и ЗСГГ на шельфе моря Лаптевых. Подчеркнем значительные различия и упрощение палеотемпературных сценариев и геологических моделей, заложенных в моделирование. В результате, взгляды на характер распространения и мощность реликтовых ММП у указанных исследователей разительно отличались друг от друга.

С 1997 года по настоящее время группой исследователей, куда входит и автор, под руководством Н. Н. Романовского на основе новых материалов и обобщения широкого круга данных о развитии природной среды во второй половине плейстоцена и в голоцене были построены палеогеографические сценарии и проведено математическое моделирование эволюции субмаринной криолитозоны на шельфе моря Лаптевых (Романовский и др., 1997а,б; 1999; Холодов, 2000; Тумской 2003; Романовский и др., 2003; и др.). Моделирование базировалось на представлении о преимущественно гляциоэвстатической природе колебаний уровня Мирового Океана. Для описания эволюции температур пород -t_ср в эпохи осушения шельфа были построены региональные палеотемпературные кривые, учитывающие ход глобальных климатических изменений и наличие мерзлотной зональности t_ср. В моделях учитывались различия в ходе трансгрессий и регрессий моря в разных частях шельфа, промерзание засоленных отложений на шельфе, изменения геотермического потока тепла по площади, связанного с геоструктурными особенностями региона. Моделирование выполнялось для одного (115 т.л.н.-современность) и четырех последних (400 т.л.н.-современность) гляциоэвстатических циклов при различных значениях теплового потока- q_вз. Моделирование показало, что для акватории с глубинами 0-65 м характерно сплошное распространение толщ ММП, на больших глубинах имеет прерывистый характер. При одинаковом тепловом потоке мощность ММП в наибольшей степени обусловлена продолжительностью периодов промерзания при осушении, зависящих от современных глубин моря, а также от широтного положения, определяющего мерзлотно-температурную зональность.