Путешествие в мир вечной мерзлоты: Разгадка тайны

К 25-летию научно-популярного журнала «Наука и техника в Якутии»: Тайна арктических льдов с Владимиром Тумским – часть 2

«Первые обнажения, которые были описаны на Новосибирских островах исследователями в XIX в., располагались на берегах пролива Дмитрия Лаптева. Они поражали и первых, и всех последующих исследователей огромными массами льда, беспорядочно залегающими среди массивов пород, причём часто льда было гораздо больше, чем пород. Этот район вообще можно рассматривать как своеобразный «криолитологический заповедник» и проводить здесь научные экскурсии.

А. Е. Фигурин в первой четверти XIX в. объяснил образование подземных льдов здесь неоднократным заполнением льдом трещин, возникавших зимой из-за морозов. Позже его мысль поддержали К. М. Бэр, И. А. Лопатин и А. А. Бунге, а за рубежом – E. K. Leffingwell. Однако резкое преобладание льда над породой в этих обнажениях и их широкое распространение способствовало мнению, что это породы заключены во льду, а не наоборот».

Предлагаем вашему вниманию вторую часть материала, посвященного тайнам происхождения льдов Новосибирских островов с мерзлотоведом Владимиром Тумским, который ответит на наши вопросы (первую часть см. здесь: https://rutube.ru/video/65748857227b9e15f886ed442b5708f8/?r=wd). Приятного просмотра!

см. рис. 2-1 Льды в береговых обнажениях пролива Дмитрия Лаптева. Слева – фото Э.В. Толля (1897, [3]), справа – фото Тумского В.Е., 2007 г.

«Поэтому с конца XIX в., после работ геолога Э. В. Толля (спутника А. А. Бунге), возобладали представления о происхождении этих льдов как остатков существовавших здесь ранее ледников. Это казалось вполне разумным, ведь на большинстве арктических островов ледники есть и сейчас. Эта теория доминировала в представлениях учёных и развивалась Э. В. Толлем, К. А. Воллосовичем, М. М. Ермолаевым и др., видевшими в обнажениях два горизонта подземных льдов, что, очевидно, говорило как минимум о двух эпохах оледенения. Представления о ледниковом происхождении подземных льдов в Якутии и на Чукотке вошло в обобщающие работы по истории четвертичного периода. При этом оно не являлось общепризнанным, т.к. ледниковое происхождение подземных льдов критиковали В. А. Вакар…

В 1999 г. мне довелось первый раз работать на побережье пролива Дмитрия Лаптева, сначала в составе российско-немецкой экспедиции на южном берегу о-ва Бол. Ляховского, а затем с сотрудниками Геологического института РАН П. А. Никольским и А. Э. Басиля ном на мысе Святой Нос. Так получилось, что большую часть маршрутов на о-ве Бол. Ляховском я провёл с палеонтологом Т. В. Кузнецовой (геологический факультет МГУ), пытаясь самостоятельно постигнуть мерзлотно-геологическое строение береговых обнажений высотой до 50–60 м и одновременно запомнить строение скелета и название многочисленных костей млекопитающих, которых мы во множестве находили на берегу и в обнажениях. Обнажения вызывали у меня неописуемый восторг своей красотой, сложностью и непонятностью, и лишь спустя пару недель я начал хоть как-то ориентироваться в этих нагромождениях льда, торфа, суглинков и костей. Постепенно стала выстраиваться картина взаимоотношений между отдельными слоями и горизонтами мёрзлых отложений, проявились различия между ледяными жилами разного возраста и стало понятно как вообще они залегают. Именно тогда у меня появилась убеждённость в том, что берега Новосибирских островов – это природный учебник по криолитологии, где в протяжённых на десятки километров обрывах можно со временем увидеть почти всё многообразие видов подземных льдов и их сочетаний между собой и с мёрзлыми породами.

Обсуждая увиденное с более опытными коллегами, я с удивлением осознал, что ясного понимания о строении, стратиграфии и истории развития мёрзлых четвертичных отложений нет и в помине, хотя эти разрезы изучаются уже более века! В результате у меня сложились иные представления, и пришлось даже построить свой, альтернативный разрез изученных берегов. Я мечтал вновь попасть на берега пролива и доработать те участки берегов, которые были плохо доступны, на которые не хватило времени или ценность детального изучения которых стала очевидна уже после окончания полевого этапа. Однако жизнь сделала неожиданный финт! С 2000 по 2004 гг. мне довелось поучаствовать в геоархеологических работах на неолитической стоянке о-ва Жохова в рамках российско-американского проекта «Жохов-2000» под руководством известного арктического археолога В. В. Питулько. Ему удалось сделать невозможное – найти спонсоров для организации многолетней экспедиции на о-ве Жохова (870 км по прямой от пос. Тикси, откуда осуществлялась заброска вертолётами, а реально путь занимал больше тысячи километров), подобрать дружный коллектив разных специалистов и одновременно организовывать каждый год дополнительные комплексные исследования на островах Котельный, Фаддеевский, Новая Сибирь, Большой Ляховский, а также на материке – на реках Яне, Берелёх и др. Рассказывать про эти работы можно долго, но это тема для других статей. Для меня же участие в этой экспедиции обернулось знакомством с ещё одним криолитологическим феноменом Новосибирских островов – пластовыми льдами, теми самыми, существование которых было отвергнуто в середине 60-х годов…

Наиболее крупные ледяные залежи видимой мощностью от 10 до 35 м и более (их основание располагалось ниже уровня моря, и истинную мощность мы так и не установили) не имели ничего общего с виденными нами ранее повторно-жильными льдами на юге о-ва Новая Сибирь, о-ве Большой Ляховский и на материке. Это были наклонно-слоистые белесые льды с большим количеством воздушных пузырьков, разбитые многочисленными трещинами разного масштаба и ориентировки, а также целыми субвертикальными разломными зонами, заполненными мёрзлыми глинами см. (рис. 6-1, б, г.)

***Рис. 6-1***. Сравнение разных типов льдов. Льды, которые видели О.А. Иванов и Д.С. Яшин: а – пластовый неслоистый лед, б – трещинно-слоистый лед. Льды, которые видел автор: в – повторно-жильные льды ледового комплекса на о-ве Фаддеевский (высота обнажения 20 м, фото автора); г – трещины в осадочно-метаморфическом льде (высота обнажения 15 м, фото автора); д – контакт осадочно-метаморфического (светлого) и базального (темного) типов льдов в бухте Мира (фото автора); е – краевая часть современного ледника Muldrow (Аляска): сверху светлый осадочно-метаморфический лед, под ним темный базальный лед видимой мощностью 12 м (фото автора)

Под ними обычно залегал слоистый прозрачный лёд, местами на поверхности обнажения похожий на булыжную мостовую. Попытки выяснить его кристаллическое строение с помощью изучения в поляроидах ни к чему не привели: впервые в жизни в поляроидах диаметром 10 см я не видел границ кристаллов. Почёсывая голову грязной рукой, я далеко не сразу понял, что отдельные «булыжники» в этом льду – это монокристаллы льда поперечником 20-30 см! Некоторые из них мы в результате использовали для нашего «водоснабжения». После первого же сезона я попытался найти и переосмыслить, исходя из того, что видел сам, материалы предыдущих исследователей. О. А. Иванов и Д. С. Яшин в упоминавшейся их статье выделяли два типа пластовых льдов – пластовый неслоистый лёд с земляными включениями в нём и пластовый трещин нослоистый лёд. Но из описаний, приведённых ими в статье, действительно было непонятно, что же они всё-таки видели. Так как статья была написана по материалам геологической съёмки 1955 г. миллионного масштаба, удалось найти исходный отчёт в Росгеолфонде, где были приведены не только более подробное описание, но и фотографии (рис. 6-1 а, б). Сразу стало понятно, что пластовый не слоистый лёд с земляными включения ми – это отложения ледового комплекса с сингенетическими ледяными жилами (рис. 6-1, в). Здесь авторы допустили ту же ошибку, что и Толль, Воллосович и др. А вот трещинно-слоистый лёд оказался действительно тем самым льдом, который мы впервые увидели в бухте Мира на о-ве Новая Сибирь (рис. 6-1, г), и к жильным льдам он не имеет никакого отношения. Собственно, эта ошибка, типичная для геологов-немерзлотоведов, во многом и определила недоверие к их данным. Убедиться в том, что изучавшиеся нами льды имеют все признаки сходства с ледниковыми льдами, мне помогла работа в течение двух сезонов на Аляске по приглашению известного в России мерзлотоведа Ю. Л. Шура. С ним и с М. З. Каневским мы побывали на нескольких крупных ледниках Южной Аляски, где я воочию увидел все те же самые особенности строения и сочетания льдов, которые перед этим описывал в разрезах другого полушария Земли (рис. 6-1, е). Не менее интересными оказались и сами глинистые морские отложения, вмещавшие и перекрывавшие льды. Несмотря на почти неизменный состав, в них чёт ко выделялись границы, обусловленные разным содержанием и формой льда (т.е. криогенным строением), а некоторые из них подчёркивались протяжёнными линзами слоистых льдов мощностью до 1-2 м (см. рис. 5-1, верхний горизонт льда). Изредка в глинах встречались тонкостенные поломанные раковины, что наряду с за солением, подтверждало их морское происхождение. Много времени мы потратили на опробование и отложений, и самих льдов, не меньше – на обсуждение того, что же тут происходило и откуда взялись эти отложения и льды. Обычно разговоры происходили по вечерам, когда мы пытались высушить носки и сапоги над газовой плиткой с готовящимся ужином, попивая при этом отвратительный чай, заваренный на солоноватой воде. Все наши знания, все представления по географии, геологии, геокриологии и гляциологии приводили нас к одной мысли: в разрезах мы видели придонные части ледникового покрова, захороненные под морскими, относительно неглубоководными отложениями. Какова была его изначальная мощность – оценить сложно, но, по-видимому, первые сотни метров. Откуда он начинался, где его центр и границы, когда он существовал, в каких условиях? Сплошные вопросы. Нужны были дополнительные исследования…» (цитируется с сокращениями и убранными ссылками по: Тумской В.Е. НОВОСИБИРСКИЕ ОСТРОВА: А БЫЛ ЛИ ЛЕДНИК? // Наука и техника в Якутии. № 1 (46) 2024. С. 3-13).