Большое количество заторфованных грунтов на территории Российской Федерации, особенно в Арктической зоне, обуславливает необходимость изучения их температурного режима и теплофизических свойств. В этой работе приводятся экспериментальные данные по определению пористости, теплопроводности и количества незамерзшей воды песчаных грунтов с различной степенью содержания торфа. Экспериментальные исследования проводились на образцах с нарушенной структурой, которые были представлены слаборазложившимся торфом, среднезернистым речным песком и их различными смесями. Установлено, что степень заторфованности влияет на такие физические величины, как пористость, теплопроводность и количество незамерзшей воды. Для талых заторфованных песчаных грунтов при увеличении степени заторфованности значение пористости увеличивается. Как для талых, так и для мерзлых заторфованных песчаных грунтов теплопроводность с увеличением степени заторфованности уменьшается. При этом теплопроводность для мерзлых грунтов выше, чем для талых. Количество незамерзшей воды также зависит от степени заторфованности грунта и при ее увеличении уменьшается. Измеренные теплофизические свойства заторфованного песчаного грунта могут быть использованы при моделировании температурного режима в зоне распространения мерзлых и талых торфяных грунтов.
The large amount of peaty soils on the territory of the Russian Federation, especially in the Arctic zone, necessitates the study of their temperature regime and thermophysical properties. The paper presents the results of an experimental study of the thermal conductivity and amount of unfrozen water in sandy soils with varying degrees of peat content. Experiments were carried out on samples with a damaged structure, which were represented by slightly decomposed peat, medium-grained river sand and their various mixtures. It has been established that the degree of peat content affects such physical values as porosity, thermal conductivity and the amount of unfrozen water. For thawed peaty sandy soils, as the degree of peat content increases, the porosity value increases. For both thawed and frozen peaty sand soils, thermal conductivity decreases with increasing degree of peat content. Moreover, the thermal conductivity for frozen soils are higher than for thawed soils. The amount of unfrozen water also depends on the degree of peat in the soil and decreases as it increases. The measured thermophysical properties of peaty sand soil can be used to model the temperature regime in the area of frozen and thawed peat soils.

В данной статье рассмотрены возможности метода георадиолокации при решении инженерно-геокриологических задач на участках горных работ россыпного месторождения криолитозоны. Представлена методика проведения георадарных измерений в условиях действующего месторождения с учетом тех мест, где непрерывное профилирование затруднительно. Ее особенность заключается в проведении измерений угловым георадиолокационным сканированием (УГС) в отдельных точках для оценки геокриологических условий массива горных пород. Рассмотрены особенности георадиолокационных волновых полей геокриологического разреза. Предложены интерпретационные признаки, позволяющие выделять сигналы, отраженные от границ мерзлые - талые породы. Установлено, что сигналы-отражения от талых пород обнаруживаются по повышению значений их амплитуд и смещению центральной частоты спектра в низкочастотную область по сравнению с характеристиками сигналов, полученных при зондировании на участках мерзлых пород. Представлены результаты геокриологических исследований на территории Северной части Якутской алмазоносной провинции методами георадиолокации и бурения. В соответствии с предложенными интерпретационными признаками выполнен анализ волновых полей, а для подтверждения интерпретации использована информация более десяти скважин: на пяти скважинах выявлены талые породы. На основе данных георадиолокации, по семи профилям, построена карта распространения талых горных пород на глубинах 1,5-5,9 м по участку исследований.
This article considers the capabilities of the ground-penetrating radar (GPR) method in solving engineering geocryological problems at sites of placer mining operations in the permafrost zone. The methodology of conducting GPR measurements in the conditions of an active deposit is presented, taking into account those areas where continuous profiling is difficult. Its peculiarity lies in conducting measurements by angular GPR scanning (AGS) at individual points to assess the geocryological conditions of the rock mass. The features of the GPR wave fields of the geocryological section are considered. Interpretative characteristics are proposed that allow distinguishing signals reflected from the boundaries of frozen-thawed rocks. It has been established that reflection signals from thawed rocks are detected by an increase in their amplitude values and a shift of the central frequency of the spectrum to the low-frequency area compared to the characteristics of signals obtained when probing frozen rock areas. The results of geocryological studies in the Northern part of the Yakutsk diamondiferous province using GPR and drilling methods are presented. In accordance with the proposed interpretation features, wave fields were analyzed, and information from more than ten wells was used to confirm the interpretation: thawed rocks were detected in five wells. Based on the GPR data, a map of thawed rock distribution at depths of 1.5-5.9 m across the study area was constructed using seven profiles. The work was carried out within the framework of the state assignment of the Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation (topic No. 0297-2021-0020, of the unified state information system for recording research, development and technological work for civil purposes No. 122011800086-1) and the program of activities of the scientific and educational center “NORTH: Territory of Sustainable Development” for technological project No. 4: “Technologies for efficient and comprehensive extraction of useful components from mineral raw materials” using the equipment of the Center for Collective Use of the Federal research center ҺYakut Scientific Center of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciencesһ, grant No. 13. Center for collective use 21.0016.

Один из способов получения информации о криогенном состоянии горных пород методом георадиолокации основан на анализе осей синфазности сигналов, отраженных от локальных объектов. На изображениях георадиолокационных радарограмм подобные оси синфазности представлены гиперболическими кривыми. На основе их локализации и уточнения формы определяется скорость прохождения электромагнитной волны в среде. Для уточнения формы гиперболической кривой в разработанном алгоритме были использованы методы на основе преобразования Хафа. Для оптимизации производительности алгоритма введены ограничения размерностей исходного и аккумуляторного пространств. Границы исходного пространства были определены на основе проведенных ранее исследований по обнаружению гиперболических осей синфазности сигналов. Размерность пространства Хафа была уменьшена на основе априорных знаний о возможной допустимой скорости прохождения электромагнитных волн в среде. В результате работы созданного программного обеспечения вычисляются скорость распространения электромагнитной волны в пространстве выше локального объекта и вещественная часть комплексной относительной диэлектрической проницаемости, что дает возможность определить электрофизические свойства среды. Тестирование разработанного алгоритма было проведено на результатах полевых георадиолокационных измерений и синтетических данных. Точность результатов работы алгоритма составила 98,6 %, что указывает на адекватность его применимости для исследований льда в слоях многолетнемерзлых горных пород.
One of the ways to obtain information about the cryogenic state of rocks by GPR is based on the analysis of the in-phase axes of signals reflected from local objects. On the images of GPR radargrams, similar in-phase axes are represented by hyperbolic curves. On the basis of their localization and refinement of the form, the speed of passage of an electromagnetic wave in the medium is determined. To refine the shape of the hyperbolic curve in the developed algorithm, methods based on the Hough transform were used. To optimize the performance of the algorithm, restrictions on the dimensions of the original and accumulator spaces are introduced. The boundaries of the original space were determined on the basis of previous studies on the detection of hyperbolic axes of common-mode signals. The dimension of the Hough space was reduced on the basis of a priori knowledge of the possible allowable speed of electromagnetic waves in the medium. As a result of the work of the created software, the speed of propagation of an electromagnetic wave in space above the local object and the real part of the complex relative permittivity are calculated, which makes it possible to determine the electrophysical properties of the medium. Testing of the developed algorithm was carried out on the results of field georadar measurements and synthetic data. The accuracy of the results of the algorithm was 98.6 %, which indicates the adequacy of its applicability for studying ice in permafrost layers.

Монография посвящена детальному изучению электрических свойств (поверхностному импедансу, электропроводности и диэлектрической проницаемости) криолитозоны Центральной Якутии, Алданского нагорья и тундры вблизи побережья Северного Ледовитого океана в низкочастотной области радиодиапазона. Основное внимание уделено определению их электрических характеристик и построению геоэлектрических моделей различных типов криолитозоны. Предметом радиоимпедансных исследований является электрическое состояние верхних горизонтов криосферы. Объекты исследования: 1) слоистая криогенная среда - ее состав и особенности соотношения электрических и геометрических свойств слоев; факторы, определяющие тип и изменчивость ее геоэлектрических разрезов; 2) электромагнитное поле как индикатор состояния среды; 3) физические процессы взаимодействия среды с электромагнитным полем. Предназначена для специалистов в области радиофизики и геофизики, а также для студентов и аспирантов физических и геофизических специальностей

В данной cтатье отображены предварительные результаты иccледования уникального по cохранноcти черепа иcкопаемого бизона (Bison Рriscus), которые включают в cебя внешнее опиcание и морфометричеcкие параметры. Череп был обнаружен в Верхоянcком районе Якутии, принадлежит взроcлому cамцу. Геологичеcкий возраcт предположительно поздний неоплейcтойцен.

В монографии систематизированы и обобщены исследования по радиационному климату советской и зарубежной Арктики. Дана характеристика факторов,определяющих режим радиации в арктических районах, и проанализированы основные особенности режима радиации в Арктике. Рассмотрена методика расчета составляющих радиационного баланса в высоких широтах. Впервые для всей Арктики представлены месячные и годовые карты суммарной и поглощенной радиации, эффективного излучения и радиационного баланса. Выявлены основные закономерности географического распределения по Арктике компонентов радиационного баланса. Показана роль радиационного баланса в тепловом режиме Арктики, сделана попытка сравнить особенности режима радиации в Арктике и Антарктике. В приложении приведены расчетные величины основных составляющих радиационного баланса для 241 пункта советской и зарубежной Арктики и прилегающих районов примерно до 60° с. ш. Монография может быть использована научными работниками, преподавателями, аспирантами и студентами, работающими и специализирующимися в области гидрометеорологических дисциплин и различных отраслей физической географии