Физико-географические характеристики и климат.

Район предлагаемых геофизических работ расположен на территории двух административных единиц: Таймырского (Долгано-Ненецкого) автономного округа и Анабарского улуса республики Саха (Якутия). Площадь участка составляет 112600 км². Он охватывает юго-восточную часть Таймырского полуострова от озера Таймыр до побережья Хатангского залива и южное побережье Хатангского залива от пос. Хатанга на юге до о-ва Большой Бегичев на севере. Участок расположен в пределах Северо-Сибирской низменности, в зоне арктической тундры.

Территория исследований находится за полярным кругом. Климат арктический, зима длится восемь месяцев, средняя температура января минус 30 ^оС. Весенний переход средней суточной температуры воздуха через минус 5 ^оС происходит в начале третьей декады мая; переход температуры через 0 ^оС весной происходит в начале первой декады июня. Лето (июнь-сентябрь) холодное, с пасмурной погодой, относительная влажность составляет около 80 %. Самые теплые месяцы – июль и август. Температура июля колеблется от плюс 2 ^оС до плюс 13 ^оС. Период с положительной температурой воздуха составляет около 85 суток. Осенний переход средней суточной температуры воздуха через 0 ^оС происходит в конце второй-начале третьей декады сентября. Осенний переход температуры воздуха через минус 5 ^оС происходит в первой декаде октября. Очень часты туманы, число дней с туманом увеличивается с юга на север. Чаще туманы отмечаются в августе и сентябре. Осадков около 250 мм в год, летом в виде мелко моросящих дождей, зимой в виде снега. Наибольшее количество осадков в течение года выпадает с июня по сентябрь. По данным метеорологов число дней с осадками – 170.

Наиболее частые сильные ветры наблюдаются весной и зимой; обычно они сопровождаются обильными осадками. Преобладающими направлениями снегонесущих ветров в зимнее время являются юго-восточное, восточное и западное, а в летний период – северо-восточное и северное. Скорость ветра – от 4,5 до 15 м/с, нередко – от 18 до 30 м/с, иногда – до 45 м/с. Распространена многолетняя мерзлота. Сплошной горизонт многолетнемерзлых пород достигает толщины 300-800 м. К особым физико-географическим явлениям относятся полярные день и ночь, которые на широте 74^о N составляют: 94 суток день и 71 сутки ночь.

Территория Таймыра относится к субарктическому и арктическому климатическим поясам, граница между которыми нечеткая, так как накладывается на систему гор Бырранга (Атлас Арктики, 1985). К арктическому поясу относится северное побережье Таймыра, архипелаг Северная Земля и прилегающие к нему острова. Секторное деление здесь выражено слабо, восточный сектор (к востоку от Северной Земли) характеризуется лишь несколько более холодными зимами. Теплый период здесь длится не более 2.5 месяцев (конец июня - начало сентября), стабильный переход суточных температур через 0 °С отсутствует, осадки выпадают равномерно в течение всего года преимущественно в виде снега. Летние температуры воздуха составляют 2-7 °С, зимние от –25 до –35 °С. Остальная часть полуострова относится к субарктическому поясу, в пределах которого можно выделить западный и восточный сектора с весьма неустойчивой и нестабильной год от года границей. Условно ее можно провести по водоразделам бассейнов рек Пясины, Хеты и Верхней Таймыры. Западный сектор характеризуется более влажным климатом (300–400 мм осадков в год), более теплыми зимами (ежегодно отмечаются оттепели в южной части), несколько более длинным теплым периодом с конца мая по конец сентября. Однако летние температуры ниже, чем в восточном секторе (от 8 °С на севере до 12-15 °С на юге), а осадки распределены более равномерно в течение всего года. Восточный сектор отличается более высокой континентальностью – меньшим зимним и общегодовым количеством осадков (200-300 мм в год), более холодными зимами (абсолютные минимумы достигают - 55–60 °С, а средние температуры самого холодного месяца составляют –35- –40 °С). Вегетационный период несколько короче (начало июня - середина сентября), летние температуры выше (от 10 на севере до 15-17 °С на юге), значительно выше абсолютные максимумы - нами неоднократно регистрировались температуры выше 30 °С на юге сектора (до 38.3 °С) и выше 27 °С на севере, в горах и предгорьях Бырранга. Здесь также максимум осадков (2/3 годового количества и более) приходится на лето. Горные мезоклиматы Таймыра (горы Бырранга, плато Путорана, Анабарское плато) изучены слабо. Можно достаточно достоверно утверждать наличие предгорной полосы более теплого мезоклимата к югу от гор Бырранга, которая хорошо индицируется повышением видового богатства флоры и характером растительности (Поспелова, Поспелов, 2000, 2002), температуры летом здесь на 3-4 °С выше, чем в чуть более южных районах. Внутригорный мезоклимат гор Бырранга характеризуется чередованием теплых и холодных зон в зависимости от защищенности от проникающих с севера арктических масс; например, район от оз. Левинсон-Лессинга до залива Яму-Байкура оз. Таймыр имеет более холодный мезоклимат, чем межгорные котловины рек Большая Боотанкага и Фадьюкуда, расположенные западнее, и рек Нюнькаракутари и Малахай-Тари, лежащие восточнее (наблюдения авторов). Температурный высотный градиент в горах Бырранга можно оценить как небольшой в летнее время (менее 1 °С на 100 м подъема), проведенный нами эксперимент по синхронному недельному наблюдению температур у берега оз. Таймыр (устье р. Оленья) и на вершине Краевой Гряды гор Бырранга (320 м) в 10 км к северу показал даже инверсию дневных температур - в горах они были выше. Судя по анализу космической съемки разных сезонов, даже в наиболее высокой северо-восточной части гор Бырранга снег сходит практически синхронно по всему профилю, исключения составляют лишь крупные снежники. Горные мезоклиматы Анабарского плато не изучены вообще. На плато Путорана мезоклиматические условия сильно зависят от ориентации горных долин по отношению к господствующим ветрам в летний период, в первую очередь это проявляется в количестве осадков - котловины субширотного простирания отличаются большим количеством осадков. Высотный температурный градиент здесь составляет 1 °С или несколько более на 100 м подъема (Пармузин, 1975). Задержка схода снега и наступления теплого сезона в верхнем поясе плато может достигать 3-х недель, настолько же раньше он и заканчивается.

Местность холмистая, средняя высота холмов – от 100 до 150 м. Распространена тундровая растительность. В низких местах тундра обычно заболочена. К северу от низменности, на п-ове Таймыр, вплоть до арктического побережья протягиваются отроги безлюдного плато Бырранга. К югу от низменности возвышаются сглаженные древними ледниками хребты горного кряжа Путорана и Анабарского поднятия. В районе развита обширная гидросеть, много мелких речек и озёр, одно из них, оз. Таймыр, является северо-западной границей участка планируемых работ. В Хатангский залив моря Лаптевых впадает река Хатанга. Длина реки от слияния рек Котуй и Хета до устья 227 км. Течет по Северо-Сибирской низменности, в широкой долине, разбиваясь на рукава, ширина долины до 5 км.

В районе проведения работ представлены тундровые, глеевые и арктические почвы.

Почвообразование в тундре протекает в условиях отрицательных среднегодовых температур, обусловливающих формирование и сохранение слоя вечной мерзлоты, образование морозных трещин, развитие процессов, приводящих к перемешиванию грунта в верхнем активном, оттаивающем слое.

В почвах преимущественно развиваются микроскопические грибы, анаэробные гнилостные бактерии. Бактерии, фиксирующие азот, почти отсутствуют. Количество микроорганизмов сравнительно невелико. Даже небольшое количество (2-5 ц/га) отмирающего органического вещества, поступающего на поверхность почвы и в ее толщу, не успевает перерабатываться микроорганизмами и накапливается в форме оторфованных органических остатков. Постепенно общее количество органического вещества накапливается до 4-5 т/га на поверхности почв и до 7-8 т/га в ее толще. При разложении органических остатков освобождается большое количество водорастворимых органических веществ, в которых преобладают фульвокислоты. В толще почвы из-за переувлажнения и недостатка кислорода воздуха в присутствии органического вещества развиваются глеевые процессы, в результате которых соединения железа становятся более подвижными. Железо в глеевых почвах находится в закислой форме, что придает почвам голубоватый или сизый цвет. При опускании грунтовых вод поступающий в почву кислород воздуха окисляет соединения железа, образуя охру ярко-желтого, оранжевого, красного и бурого цветов. Почва становится охристо-глеевой.

Тундрово-глеевые почвы состоят в основном из трех горизонтов: Ао - оторфованной подстилки; At - перегнойно-аккумулятивного горизонта мощностью 2-6 см и глеевого горизонта. Общая мощность почв колеблется от 20 до 80 см. Если верхняя часть почв просыхает, образуются охристо-глеевые горизонты. В песчаных и супесчаных почвах при вымывании водорастворимых органических соединений на некоторую глубину образуется темноокрашенный гумусово-иллювиальный горизонт Bhy постепенно переходящий в материнскую породу.

В тундровых почвах содержится 1-2,5% гумуса; минеральная часть слабо изменена. Наибольшие изменения наблюдаются в самом верхнем (8-20 см) слое почвы. При значительном накоплении гумусовых веществ и преобладании фульвокислот происходит подкисление верхних горизонтов почвы. Степень насыщенности почв основаниями в южной части колеблется в пределах 50-70%, а в северной -70-80%. В верхней части почвенного профиля наблюдается накопление полуторных соединений железа, а калий, кальций и магний вытесняются из поглощающего комплекса верхних горизонтов.

Таким образом, для тундры наиболее характерны процессы накопления оторфованных органических остатков и глеевые процессы, протекающие в толще почвы. В зоне лесотундры начинает проявляться подзолистый процесс и образуются карликовые подзолы мощностью 8-15 см.

Для тундровых глеевых типичных почв характерны глубокое пропитывание гумусом всего профиля почвы и накопление его в надмерзлотном слое, низкая скорость минерализации (разложения) органического вещества и большая поглотительная способность перегноя. Высокое содержание обменных оснований в верхних горизонтах обусловлено биологическим накоплением их в результате минерализации растительных остатков. Количество поглощенных катионов в минеральных горизонтах сокращается, но продолжает оставаться довольно высоким (14-17 мг-экв на 100 г почвы). Степень насыщенности основаниями достигает 80-90% в нижних горизонтах, тогда как в верхних - 60-70%. Реакция органогенных горизонтов слабокислая или нейтральная, в минеральных горизонтах понижается до кислой.

Тундровые глеевые типичные почвы слабо дифференцированы по механическому составу и валовому содержанию химических элементов, но в то же время содержат большое количество подвижных форм кремнекислоты и полуторных окислов, особенно в тиксотропных горизонтах, которые образуют устойчивые органоминеральные комплексы.

Арктические почвы плохо изучены, но существующие данные позволяют дать некоторую характеристику их. Содержание гумуса в верхних горизонтах может достигать значительных величин до 12%, но книзу постепенно убывает. Под оголенными пятнами содержание гумуса может достигать 3%, уменьшаясь в нижних горизонтах до 1,5%. Состав гумуса преимущественно фульватный. Органическое вещество перемещается в виде комплексных соединений с полуторными окислами. Реакция верхних горизонтов - нейтральная или слабокислая, книзу становится более щелочной. Почвы, как правило, насыщены основаниями. Валовое содержание элементов показывает слабую их дифференциацию по профилю и отсутствие процессов выщелачивания. Некоторое увеличение содержания железа в верхних горизонтах объясняется его криогенным (мерзлотным) накоплением.

В арктической зоне климатические условия способствуют развитию механического выветривания, тогда как химическое слабо выражено, что приводит к незначительному накоплению илистой фракции в почвах и преобладанию супесчаных и легкосуглинистых, иногда сильно хрящеватых разновидностей их.

Геологическая характеристика территории (в т.ч. условия нефтегазонакопления) не рассматривается, она подробна представлена в проекте на проведение работ по государственному контракту № 51 от 19 октября 2009 г. «Геофизические работы на Анабаро-Хатангской седловине с целью подготовки участков лицензирования».