萨哈（雅库特）共和国典型地区地下水溢流冰分布规律与成因分析

• 作 者: 尉意茹
• 机 构: 黑龙江大学
• 出 处: 黑龙江大学
• 发表日期: 2021年09期
• 关键词: 地下水

萨哈(雅库特)共和国超过40％的领土位在北极圈内，冬季寒冷而漫长，广泛分布着多年冻土层，是世界典型寒区。通过对萨哈(雅库特)共和国自然背景(区位、地形、气象和冻土)、地下水溢流冰概念和地下水溢流冰影响因素分析的基础上，采用俄罗斯历史地图集和地形图的冰资料数据库和Landsat卫星图像等方法，调查了萨哈(雅库特)共和国境内的地下水溢流冰分布及特征，选定萨哈(雅库特)共和国境内最大的地下水溢流冰点乌拉罕-塔林为典型研究区，对典型研究区的水文气象、地形地貌、地质条件、地下水化学变化进行调查和分析，得出以下结论:
　　(1)萨哈(雅库特)共和国领土主要属于两个最大的构造-西伯利亚地区和中生代褶皱的上扬斯克-楚科奇地区。上空的大气环流过程取决于地球大气的总体环流，但与当地的自然地理条件也有很大的影响，大部分地区是大陆性的和干旱的，冬季长，寒冷，少雪，而夏季短，且温度较高。广泛分布着多年冻土层，在大多数地区，多年冻土层是连续的区域，通常在大型湖泊和河流下发现多年冻土层，或者是由于地下水的影响而产生连续多年冻土层。在该地区的西南部，某些地方存在不连续的岛状永久冻土。
　　(2)根据地籍数据萨哈(雅库特)共和国的溢流冰的总面积是Landsat卫星1.6倍，确定了总面积为1253.9km2的冰，结冰面积的大小高度不规则。萨哈(雅库特)共和国地区的结冰分布没有明显的纬度分区。萨哈(雅库特)共和国的地下水溢流冰相对分布较多的区域为萨哈(雅库特)共和国的东南部、南部和中部的部分地区，那里的山前沟谷地形与其他地方形成鲜明的对比;萨哈(雅库特)共和国的大部分的溢流冰处于1100～1300m的高度。流域和冰体的平均高度之间的斯皮尔曼等级相关系数分别为0.71和0.77。从积冰年际变化来看，近些年来地下水溢流积冰体面积有减少的趋势。
　　(3)对地下水溢流冰成因分析，以乌拉罕-塔林为典型研究区，得出:乌拉罕-塔林所处山谷是因迪吉尔卡河河流侵蚀区域。河流冲走了山谷的右坡，形成了26m高的侵蚀陡坡，其典型的山前沟谷地形为地下水溢流冰的形成提供驱动力;乌拉罕-塔林地质土壤类型自上到下分别为自上向下依此形成草皮、沙质土壤、粉质土壤、疏松的细沉积物沙层(季节性冻融活跃)、含各类晶体的砂层(含水层)、多年冻土层(弱透水层)，构成地下水溢流冰的过水通道和补给来源;温度变化与积冰体积变化呈反向相关，温度越低，地下水溢流冰体积越大;乌拉罕-塔林的多年冻土上层的含水层在422～502m的间隔内开放，该水平线的地下水盐度为3.9g/L，碳酸盐氯化物钠的组成为230mg/L的硫化氢。这间接证明了该水平线的地下水可能参与了小河谷泉水的形成。根据水化学采样数据，总矿化值平均为200～220mg/L，在3月观测到最大e值，地下水溢流冰体在3月份达到最大。