Приведены новые данные по геологическому строению и петрохимическим характеристикам первой кимберлитовой трубки в Сюльдюкарском кимберлитовом поле и ее позиции в Ыгыаттинском алмазоносном районе. Впервые выполнена петрографическая идентификация петрохимических разновидностей кимберлитов в данном районе. Изучены с использованием современного аппаратурного комплекса составы породообразующих и акцессорных минералов кимберлитов. Показано, что направленное изменение структурно-вещественных характеристик кимберлитов от периферических к центральным частям в протяженных вертикальных телах типа Сюльдюкарской трубки выражено в смене кальциевых кимберлитов магниевыми кимберлитами. Отмечается, что Mg-кимберлиты характеризуются наиболее крупными кристаллами алмаза, гранатов и ильменитов, повышенными содержаниями магния и ряда других компонентов. Все эти изменения в кимберлитах обусловлены процессами дифференциации течения. Приведенные сведения позволяют применять полученные петрологические результаты по кимберлитам Сюльдюкарской трубки в качестве поисковых критериев прогнозирования и выявления новых кимберлитовых тел в Ыгыаттинском алмазоносном районе.

В статье исследовано распределение минералов Au и Ag в хвостохранилище переработанных руд колчеданнополиметаллического месторождения Салаирского рудного поля (Талмовские Пески, г. Салаир). Для изучения минерального и химического состава проб применялись современные прецизионные методы: атомная абсорбция, масс-спектрометрия с индуктивно связанной плазмой, рентгеновская дифрактометрия, сканирующая электронная микроскопия. Установлено, что за длительный период существования хвостохранилища (более 90 лет) на глубине 0,6–0,8 м образовался горизонт вторичного обогащения (с содержаниями Au и Ag до 5,3 и 53,7 г/т соответственно). Золото и серебро неравномерно распределены по разрезу и находятся в трех формах: самородной (Aus, Ags); минеральной (акантит, петровскаит); изоморфной (в сульфидах и вторичных пленках). Выделенные остаточные и новообразованные золотосеребряные минералы свидетельствуют об активных гипергенных процессах растворения, миграции и осаждения Au и Ag. Преобразование самородных частиц происходит за счет как хемогенных, так и механических процессов.

Соли щавелевой кислоты – оксалаты принадлежат к большой группе органических минералов, или биоминералов, которые могут возникать как в окружающей среде, так и внутри живых организмов. Принадлежность одновременно к миру неживой и живой природы привела к тому, что эти объекты представляют как научный, так и практический интерес для представителей самых разных наук: геологии, экологии, медицины. Нами впервые обнаружены оксалаты в нескольких природных образцах из Далдынского кимберлитового поля, бассейна среднего течения р. Марха, берегового обнажения на р. Аллах-Юнь, а также подтверждено их присутствие в образцах камней из почек и желчного пузыря. Основной использованный метод – рентгеновский фазовый анализ. Установлено, что в исследуемых природных образцах присутствуют уэдделлит или уэвеллит, в ассоциации с ними зафиксированы кварц, карбонат, полевой шпат, слюда и хлорит. Состав камня из почки представляет собой смесь уэвеллита с урицитом, в состав камня из желчного пузыря входят урицит, уэвеллит, урат аммония и брушит. Обсуждены возможные причины образования в природе одно- и двухводной модификации оксалатов кальция. Показано, что эти минералы шире распространены, чем предполагалось ранее.

Кембрийским разрезам в Национальном парке «Ленские Столбы» и сопредельных районах юго-востока Сибирской платформы посвящено огромное число палеонтолого-стратиграфических, литологических, фациальных, палеогеографических и структурно-тектонических исследований. В статье они дополняются детальным описанием пестроцветной свиты нижнего кембрия. Описание дано по береговым обнажениям р. Лена выше села Синск: 27 «Бачык» (левобережье), 43 и 44 (правобережье). Отложения, вскрытые в этих обнажениях, относятся к околорифовой мелководной части открытого нормально-соленого осадочного бассейна, примыкавшего к Ой-Муранскому фрагменту (рифовому массиву) грандиозного Западно-Якутского барьерного рифа. Для выяснения особенностей накопления осадков пестроцветной свиты в околорифовой фации возле Ой-Муранского рифового массива выполнено детальное описание характерной части разреза свиты. Установлено тонкое чередование слойков (мощностью от 3–5 до 10–20, реже 30–40 см) известняков светло-серых чистых, розовато-серых без заметных примесей и бордовых глинистых с обильными примесями железистых пигментов. Для отдельных интервалов разреза характерно присутствие слойков бордовых мергелей. Ритмичная смена по разрезу пород разного состава является результатом частых, по геологическим меркам кратковременных, трансгрессий и регрессий. Происхождение некоторых слойков относительно чистых серых и розовато-серых известняков, содержащих обильные остатки цианобактерий и водорослей, связано с породообразующей деятельностью указанных микроорганизмов. Приведенный в статье материал дополняет сведения об околорифовой фации Западно-Якутского барьерного рифа, одного из древнейших на Земле и сыгравшего большую роль в возникновении рифовой биоты.

Приведены результаты исследования геокриологических условий участка эксплуатации грунтовой дамбы, построенной на низкой пойме р. Лена в долине г. Якутск. Установлено, что дамба на участке № 3 покоится на талых грунтах, которые представлены разнозернистыми водонасыщенными аллювиальными песками различной плотности. Измеренная температура грунтов на глубине 10 м колеблется от +6 до +6,4 °С. Столь высокая температура обусловлена наличием закрытого пруда-охладителя, в который происходит сброс теплых вод с Якутской ТЭЦ (ЯТЭЦ). Показана эффективность геофизического метода электротомографии (ЭТ) при оконтуривании фильтрационных зон в теле грунтовой дамбы и определении верхней границы многолетнемерзлых пород в основании сооружения. Даны рекомендации по обеспечению статической и фильтрационной устойчивости дамбы на исследуемом участке.

Проанализировано содержание органического, неорганического и общего углерода в Центральной Якутии. В качестве объектов выбраны схожие по климатическим характеристикам местности Диринг-Атах в Чурапчинском районе и Сырдах в Усть-Алданском районе. Показано снижение содержания углерода в зависимости от глубины разреза, что обусловлено его наибольшим накоплением в верхнем органо-аккумулятивном горизонте. Установлено, что содержания различных форм углерода на исследуемых участках существенно различаются. Минимальное (0,22 % Сорг) и максимальное (4,81 % Сорг) содержания органического углерода прослеживаются в деятельном слое участка Сырдах. При этом в сезонно-талых слоях исследованных ледовых комплексов зарегистрировано сосредоточение как органического, так и неорганического углерода с выраженным равномерным распределением по профилю и пиковым увеличением в многолетнемерзлых породах на участке Сырдах. Полученные результаты свидетельствуют о вариативности содержания углерода, обусловленной климатическими и геокриологическими условиями исследуемого региона. Природные особенности способствуют дезинтеграции углерода в отложениях ледового комплекса при систематическом оттаивании и промерзании последнего, перемещении по профилю растворенных органических соединений и морозном выветривании. Соотношение органического и неорганического углерода в мерзлотных почвах является индикатором для оперативной оценки состояния и потоков органического вещества почв в условиях меняющегося климата.

Приведен аннотированный список типовых образцов растений, хранящихся в Гербарии Института биологических проблем криолитозоны СО РАН (SASY), являющемся одним из крупнейших на Северо-Востоке России. Фонд Гербария представлен пятью отделами (сосудистые растения, мохообразные, лишайники, афиллофоровые грибы, водоросли), где хранится около 95 тысяч гербарных образцов без проб водорослей. Помимо основного фонда по Якутии в Гербарии имеется коллекция из районов Западной и Восточной Сибири, Дальнего Востока и некоторых центральных регионов России. Обменный фонд содержит более 3000 видов растений. Особую ценность Гербариев представляют хранящиеся в них типовые образцы. Всего из основной коллекции Гербария SASY выделено 14 видов и 2 подвида, относящихся к печеночникам, мхам и сосудистым растениям из 11 семейств, которые представлены 14 типами, 16 изотипами, 14 паратипами, 5 эпитипами. Растения, типы которых хранятся в SASY, представляют аборигенную флору Якутии и встречаются на этой территории довольно редко, 8 видов из них внесены в Красную книгу Республики Саха (Якутия), 11 видов относятся к эндемикам. Гербарный материал отсканирован на 3D-принтере. Для каждого образца указана цитата оригинальной этикетки, даны краткая экология, распространение, категория редкости. Оригинальность публикации каждого типового образца придает наличие изображения оцифрованных гербарных листов и их этикеток.

Приведены результаты уникального проекта гибридизации домашней овцы с диким снежным бараном якутской популяции (Ovis nivicola lydekkeri), реализуемого в экстремальных условиях Якутии. Гибридизация проводится с целью получения новых форм, сочетающих высокие продуктивные показатели со специфическими качествами приспособления к суровым условиям разведения. При искусственном осеменении домашних овец замороженно-оттаянным эпидидимальным семенем снежного барана, методом лапаротомии были получены жизнеспособные гибриды обоих полов. Полученные гибриды изучены в сравнении со своими сверстниками – домашними ягнятами. При рождении гибриды имели живую массу, на 29 % меньшую показателя домашних ягнят. Разница в живой массе отмечена до возраста 20–24 мес., но к 36 мес. гибридные самцы превосходили домашних баранов-сверстников. В ранний постнатальный период гибриды быстрее и чаще удовлетворяются материнским молоком, дневной сон у них короткий неглубокий, проявляют высокую степень любознательности, прыгучести, осторожности, установлено четкое подражание поведению матерей. По росту и развитию также отмечено, что гибриды высоконогие, узкотелые, кроме того отмечены различия в питании. Гибридное потомство отличалось хромосомным набором от родительских форм – имело диплоидный набор, набор равный 2n = 53, тогда как у материнской формы 2n = 54, отцовской – 2n = 52. В целом полученные гибриды фертильны, отличаются от сверстников динамикой развития, питания, этологии, имеют схожие фенотипические особенности с отцовской формой и как новая усовершенствованная форма генотипа могут стать основой для селекционной работы овцеводстве.

В естественных биогеоценозах тундры и северной тайги приморских низменностей арктической зоны Северной Якутии почвы и растения имеют региональные особенности содержания химических элементов, их агрохимического, биогеохимического и гигиенического статуса. На примере Усть-Янского и Нижнеколымского районов изучены состав и свойства основных типов почв, общее содержание в почвах и ресурсных растениях биологически важных химических элементов (N, P, K, Ca, Mn, Zn, Cu, Co, Mo, B, As, Be, Cd, Cr, Ni, Pb, Hg, V, Sb, Sr), а также концентрация в почвах подвижных в разных экстрагентах форм S, P, K, Fe, Mn, Zn, Cu, Co, Cd, Cr, Cr, Ni, Pb. Выявлены различные подвижность химических элементов в почвах и их доступность растениям. Общее количество в почвах Mn, Zn, Cu, Co, Mo, Sr по агрохимическим и биогеохимическим нормативам находится в пределах нормального уровня содержания для жизни растений и животных, а бора превышает его. Гигиенически нормируемое содержание Mn, Zn, Cu, Cd, Ni, Pb, Hg, V, Sb в почвах ниже значений ПДК и ОДК. По сравнению с кларками элементов в растительности суши, агрохимически и биогеохимически нормальным их содержанием, в растениях Северной Якутии низки концентрации K, Ca, Cu, Mo, Pb, Cr, Be и высоки – Fe, Mn, Hg, Cd.

Приводятся результаты исследования ранее не изученных почв арктических островов Крестовский и Четырехстолбовой – новой заповедной территории федерального уровня «Медвежьи острова» (70°37′–70°60′с.ш., 160°23′– 162°33′ в.д.). Почвы в основном формируются в условиях близкого залегания многолетнемерзлых пород (около 1 м), глубина сезонного оттаивания составляет 0,3–0,6 см. Территория о. Крестовский представлена совокупностью нескольких ландшафтов, характеризующихся формированием в них различных типов мерзлотных почв. На горных участках вскрываются горные примитивные щебнистые почвы (А–ВС(C)). На пологих длинных склонах под кочкарной мохово-травянистой тундрой формируются мерзлотные тундровые слабоглеевые почвы (OT–Bg–BCg(C)). В естественных депрессиях на криогенных формах мезорельефа почвенный покров представлен совокупностью мерзлотных арктотундровых глееватых (О–B–Bg(BC)┴) и перегнойно-глеевых почв (O–AH–AB–BG┴). Маршевые почвы (Ad–C(AC)–C′) распространены по низким затапливаемым пологим берегам острова. Все почвы кислые, зональные типы характеризуются оглеением, что сближает их с почвами материка. Почвенный покров о. Четырехстолбовой на основных типах элементарных ландшафтов с наиболее полноразвитым кустарничково-лишайниковомоховым или разнотравно-моховым покровом довольно однообразный и представлен арктотундровыми глееватыми почвами с однотипным по морфологическим признакам и физико-химическим свойствам профилем (О–Аd–АВ(g)– Вg(BCg)). Характерные особенности данного типа почв: маломощность поверхностного органогенного горизонта, хорошая разложенность органического вещества, высокое и среднее содержание гумуса в дерново-гумусовом горизонте, отсутствие поверхностного оглеения или слабая его выраженность из-за иссушения в летний период.

Впервые изучено фосфатное состояние шести типов мерзлотных почв Центральной Якутии – лесных подзолистых, палево-бурых и палевых, а также лугово-степных черноземов, лугово-черноземных и черноземно-луговых. Определено общее содержание и внутрипрофильное распределение валового фосфора, а также формы минеральных фосфатов, определяемые по методике Чанга–Джексона и подвижные фосфаты по Гинзбург–Артамоновой. Средневзвешенное содержание валового фосфора в данных типах почв характеризуется как невысокое и изменяется от 174 до 376 мг/кг. При этом наиболее высокое количество валового фосфора отмечается в мерзлотных лугово-черноземных (376 мг/кг), черноземах (358) и палевых (344), несколько меньшее – в черноземно-луговых (302), а минимальное – в палево-бурых (214) и подзолистых (174 мг/кг) почвах. Показано, что в условиях криолитозоны Центральной Якутии, характеризующейся криоаридным климатом и сплошным распространением многолетней мерзлоты, формируются криогенные почвы, которые отличаются низкой биологической активностью и вследствие этого невысоким количеством доступных для растений фосфатов. Содержание подвижных фосфатов в изучаемых мерзлотных почвах в основном составляет 1,3–7,4 мг Р₂О₅/100 г почвы, характеризуется по Гинзбург–Артамоновой как очень низкое и низкое и не превышает 1–2 % от их валового содержания. Только в верхних горизонтах мерзлотных черноземов – наиболее теплых и плодородных почвах Центральной Якутии количество данных фосфатов составляет 18,3–42,1 мг Р₂О₅/100 г почвы (8–12 % от валового содержания) и оценивается как среднее и высокое. Отмечено, что в различных генетических горизонтах мерзлотных почв Центральной Якутии общее количество всех форм минеральных фосфатов, определяемых по Чангу–Джексону, варьирует в широких пределах и составляет от 11,4 до 188,0 мг Р₂О₅/100 г почвы. При этом исследуемые мерзлотные почвы данной территории также отличаются минимальным содержанием наиболее доступных для растений рыхлосвязанных фосфатов (2,7–6,0 мг Р₂О₅/100 г почвы), что обычно не превышает 10 % от их общего количества. Во фракционном составе минеральных фосфатов мерзлотных лесных почв Центральной Якутии абсолютно преобладают труднодоступные для растений фосфаты полуторных окислов, а среди последних – фосфаты железа, максимальное содержание которых достигает 63,1–92,6 % от общего количества всех фракций. В мерзлотных лугово-степных почвах данного региона также отмечается относительное повышение фосфатов кальция до 56,5–58,0 % от их суммарного содержания.

На современном уровне изученности фаунистический список рассмотренных в данной статье отрядов включает в совокупности 28 видов: Хищные (5 семейств, 12 родов, 17 видов), Китообразные (2 семейства, 3 рода, 3 вида) и Парнокопытные (3 семейства, 8 родов, 8 видов). Рост видового богатства данных таксонов за последние 50 лет произошел за счет интродукции одного вида хищных и двух видов копытных, из них только для овцебыка мероприятие можно признать успешным. Для четырех видов млекопитающих, не входящих в фауну Якутии, отмечены единичные заходы, но возможно, что сивуч и гренландский кит могут освоить акваторию, а азиатский барсук – территорию Якутии, если тенденции изменения климата сохранятся. Тигр вряд ли сможет выжить в условиях Якутии, не только из-за низких температур, но и из-за низкой плотности населения копытных, составляющих основу его кормовой базы. В настоящее время полный список видов, обитающих на территории и в акватории Якутии, включает 70 представителей класса Mammalia. Основу териофауны региона составляют аборигенные виды, тогда как доля чужеродных составляет всего 10 %. Изменения состава териофауны за последние 50 лет связаны с повышением изученности, интродукционными мероприятиями и изменениями таксономического статуса видов и подвидов. Новые для фауны Якутии виды найдены для отрядов Рукокрылые (два вида), Насекомоядные и Грызуны (по одному виду). Уточнен таксономический статус видов, относящихся к родам Ochotona, Urocitellus, Alexandromys (Microtus). Применение генетических методов позволит уточнить таксономический статус еще ряда видов. Дальнейшее расширение и уточнение фаунистического списка и ареалов видов возможно за счет восполнения пробелов в территориальном охвате и повышения изученности слабо исследованных таксонов, в частности отряда Рукокрылые и фауны морских млекопитающих.

Представлен краткий обзор исследований в области многомасштабного моделирования процессов разрушения материалов с микроструктурой, применимых в условиях Арктики и Субарктики. Ряд модельных задач рассматривается с точки зрения макроскопической прочности и роста магистральной трещины путем накопления микроскопических дефектов, реализации иерархических процессов разрушения по механизму образования, роста и слияния микротрещин и микропор. Так, для процесса разрушения образцов из пористого бетона, модифицированного органическими волокнами для повышения его потребительских качеств, проведено моделирование роста трещин, которое показало снижение трещиностойкости материала с ростом содержания фибры. Для оценки изгибных прочности и модуля упругости использовались испытания на трехточечный изгиб, также определены прочность и модуль упругости на сжатие. Увеличение концентрации волокон приводит к уменьшению предела прочности и модуля упругости на сжатие. Анализ поверхности изломов позволил выявить механизм распространения трещин путем коалесценции микропор на волокнах. Основой моделирования являлся экспериментально обоснованный критерий концентрационного разрушения при образовании трещин, основанный на теории перколяции. Также осуществлено многоуровневое моделирование – макроскопическое конечно-элементное и стохастическое на микро- и мезомасштабе - разрушения при изгибе балки из дерева. Особенностью деревянных конструкций является анизотропия поведения материала к направлению нагрузки. Учитывалась микроструктура дерева Bilinga, для древесины которой построена иерархия пространственных и временных масштабов процесса. Определены скорости роста трещины на различных масштабах, которые сопоставлены с макроскопическим расчетом. Еще одна задача – определение зависимости скорости трещины в плотном грунте при воздействии ультразвукового ударника при отсутствии влаги. С помощью стохастического моделирования роста трещины в массиве микропор выявлена зависимость скорости разрушения от параметров ультразвукового воздействия и амплитуды импульсов.

Представлены результаты экспериментального исследования влияния содержания воды в образце известняка на его упругие свойства – модуль Юнга и коэффициент Пуассона – в процессе высыхания образца после частичного насыщения. В соответствии с разработанной методикой исследования предварительно были построены диаграммы водонасыщения и водопотери, на основании которых выбран режим частичного насыщения образца. Образец подвергали одноосному сжатию в диапазоне малых обратимых деформаций. Диапазон нагружения образца выбирали таким образом, чтобы исключить образование и накопление структурных изменений (повреждений) в материале. Испытания проводили через определенные промежутки времени в процессе естественного высыхания образца и по диаграммам деформирования рассчитывали значения модуля упругости и коэффициента Пуассона в соответствии с принятым в ИГДС СО РАН стандартом организации СТО 05282612-001-2013. Анализ полученных результатов выявил ряд особенностей механического поведения образца известняка, свидетельствующих о непропорциональной и даже немонотонной зависимости упругих свойств от содержания воды. Высказана гипотеза, позволяющая качественно объяснить обнаруженные эффекты.