НАУКИ О ЗЕМЛЕ. Общая и региональная геология, петрология и вулканология
В статье рассматривается взаимоотношение крупных внутриконтинентальных впадин северо-востока России (система Момо-Селенняхских впадин) и региональной Верхояно-Колымской системы разломов, рассекающих зону хребтов Черского в северо-западном направлении. Представлен обзор данных о природе названных впадин, развивавшихся с миоцена по средний плейстоцен как рифтовые. Показано, что в среднем плиоцене произошла смена тектонического режима и указанные структуры формируются в поле регионального сжатия. Это подтверждается комплексом геолого-геофизических и геодинамических данных и преобладающим типом тектонических движений в Верхояно-Колымской системе разломов, соответствующих сдвигам, надвигам и взбросам. Как пример анализируется зона влияния генерального разлома Улахан, который является сдвиговой границей между Североамериканской и Евразийской литосферными плитами и контролирует современные тектонические процессы на северо-востоке России.
Описаны генезис и эволюция рудных брекчий главных серебряных и золотых месторождений Западного Верхоянья, которые отвечают наиболее богатым типам руд. На примерах взаимоотношений руд с интрузивными образованиями и между собой продемонстрированы длительность рудного процесса и неоднозначность современных датировок рудообразования, основанных только на определении времени кристаллизации магматических пород. Для этого в течение многолетних полевых исследований собиралась, фотодокументировалась и изучалась коллекция наиболее представительных рудных брекчий. Начало процесса рудообразования месторождения Вертикальное относится ко времени после кристаллизации Эндыбальского интрузива и роя даек и включает не менее четырех стадий. Кис-Кюельское месторождение относится к внутриинтрузивному типу, формирование которого сопряжено с застыванием и растрескиванием кровли диорит-гранодиоритового интрузива. Амальгамы серебра Хачакчанского месторождения образовались в разломах северо-восточного простирания, секущих складчатые структуры. Руды Эндыбальской рудной горы отложились в серии разноориентированных трещин и межпластовых зонах срывов. Мы предполагаем, что последние проявления активности зон рудоконтролирующих разломов относятся к кайнозойскому периоду, а длительный процесс рудоотложения в многостадийных брекчиях мог занимать интервал времени от 102–98 млн лет до начала палеогена.
НАУКИ О ЗЕМЛЕ. Инженерная геология, мерзлотоведение и грунтоведение
Анализируются результаты экологического геохимического мониторинга в райо- нах падения отделяющихся частей ракет-носителей (РП ОЧРН) «Союз-2». В районах, располо- женных на территории Республики Саха (Якутия), было выполнено экологическое обследование на мониторинговых площадках: оценка состояния окружающей среды до пуска и после падения отде- ляющихся частей ракет-носителей. По результатам химико-аналитических исследований снега и почвы установлены локальные загрязнения снежного покрова и почв тяжелыми металлами и неф- тепродуктами, превышающие фоновые концентрации, которые соответствуют допустимому или низкому уровню загрязнения.
Представлены результаты статистического анализа значений удельного электрического сопротивления мерзлых рыхлых отложений и осадочных пород левобережной части долины р. Лены в среднем ее течении в застроенной окрестности г. Якутск. Знание вероятностных законов и обобщенных значений удельного электрического сопротивления – одной из базовых электрофизических характеристик мерзлых геологических образований Земли, позволяет быстро, недорого и экологически чисто решать задачи инженерной геологии и криолитологии. А именно, методом вертикального электрического зондирования на постоянном токе без дорогостоящих буровых работ или с минимальным их объемом с заданной доверительной вероятностью и приемлемой ошибкой определять среднюю глубину залегания осадочных пород, слагающих коренное основание долины р. Лена. Это имеет важное значение при производстве проектно-изыскательских работ в ходе продолжающегося освоения территории долины р. Лены.
НАУКИ О ЗЕМЛЕ. Геотехнология, обогащение полезных ископаемых
Приведены результаты экспериментальных исследований процессов измельчения при многократном динамическом воздействии, реализованном в центробежной ступенчатой мельнице конструкции ИГДС СО РАН. Для повышения эффекта измельчения предложена установка дополнительных отбойных элементов на рабочих органах мельницы, что, однако, не всегда решает проблему, сказывается негативное влияние формирующихся воздушных потоков в рабочем пространстве между верхними и нижними рабочими органами. Опытно-конструкторскими работами установлено рациональное количество дополнительных отбойных элементов, определяемое критическим значением скорости воздушного потока в рабочей камере лабораторной ступенчатой мельницы до 10 м/с. При соблюдении этих условий достигается значительное повышение степени измельчения в сравнении с базовым вариантом лабораторной центробежной ступенчатой мельницы без отбойных элементов.
Показано, что при поставках угля в труднодоступные районы недостаточно внимания уделяется вопросам обеспечения необходимого уровня его потребительских свойств, что приводит к экономическим потерям. Основные причины такого положения состоят в том, что современные подходы к менеджменту качества продукции используются лишь частично, а сложность и специфика цепочек длительной и многозвенной логистики учитывается в недостаточной степени. Особенности труднодоступных районов Северо-Востока России предопределяют целесообразность применения новых подходов и методов при изучении и оценке широко представленных угольных месторождений, отрабатываемых или планируемых к отработке, как правило, предприятиями небольшой мощности. На основе экспертной оценки рассчитан уровень использования принципов комплексного управления качеством угля с учетом его трансформации при разведке, добыче, обогащении и поставках в северные районы Якутии. Его низкое значение, равное 0,31, подтверждает вербальные выводы о недостаточности понимания и применения в научной и практической работе общих и локальных принципов при обеспечении качественным углем труднодоступных потребителей. Это определяет важность поиска решений, улучшающих процессы ресурсосберегающего управления, в основе которых могут быть сформулированные подходы к учету количественных и качественных изменений в потоках угля при их движении от разрезов до потребителей.
ОБЩАЯ БИОЛОГИЯ. Ботаника, почвоведение
Изучены компоненты продуктивности, расчетную и фактическую урожайность, зимостойкость, скороплодность сортов восьми генетических групп смородины черной в период 1990–2015 гг. Выявлено, что потенциальная продуктивность гибридов сибирского подвида сморо дины черной (Ribes nigrum ssp. sibiricum E. Wolf) и дикуши (R. dikusсha Fischer ex Turczaninow) была наибольшей (511,4 ц/га у Дубровской, 467,1 ц/га – Сеянца Голубки). Фактическая урожайность со ставляла менее 10 % от потенциальной в первые годы культивирования. Хотя потенциальная про дуктивность местных видов и сортов была ниже (242,7 ц/га – сорт Сардаана), реализация ее до стигала 48 %. Основные причины низкой фактической урожайности – недостаточная зимостой кость, обусловленная генотипом, а также недостаток тепла во время цветения и плодоношения, вследствие чего теряется до 45 % урожая. Местные виды смородины черной, а также сорта 4-, 5-, 8-й генетических групп зимостойки (зимостойкость 1 балл), сорта сибирского подвида – 2 бал ла. Общее потепление климата Центральной Якутии привело к увеличению фактического урожая. Реализация потенциальной продуктивности повысилась до 33–40 %. Установлена сильная положи тельная корреляция между урожайностью и количеством ягод в кисти (r = 0,803, P = 0,04), и мас сой ягоды (r = 0,811, Р = 0,05).
На основе изучения свежесобранных семян 187 видов растений Центральной Яку тии выделены по характеру прорастания три группы, включающие 11 подгрупп. В основе шкалы типов прорастания семян лежат такие показатели, как начало, длительность, скорость прора стания, всхожесть и энергия прорастания семян. Отмечено, что свежесобранные семена изучен ных 52 видов прорастают ускоренно (I группа), замедленно (группа II) – 57, не прорастают и/или имеют слабое прорастание (группа III) – 78 видов. Для семян видов III группы предложены пути преодоления их покоя: воздушно-сухое хранение в течение 5–7 месяцев в комнатных условиях и стратификация в климатокамере при пониженных температурах 0–3 и 5 °С. В результате сухого хранения семена 23 видов прорастали ускоренно (подгруппа IIIA), 14 видов замедленно (подгруп па IIIБ), семена 27 видов показали слабое прорастание, всхожестью от 2 до 24 % (подгруппа IIIВ), и семена 14 видов с нулевой всхожестью (подгруппа IIIГ).
ОБЩАЯ БИОЛОГИЯ. Экология
В Сибири и на Дальнем Востоке на учете (1997 г.) состояло 5024 стационарно-неблагополучных пункта по сибирской язве (СНП СЯ). Среди всех арктических территорий Российской Федерации в Якутии находится значительное количество СНП СЯ, где в конце XIX и в начале XX вв. были зарегистрированы многочисленные эпизоотии сибирской язвы среди домашних северных оленей и диких животных. Первые письменные сообщения о сибирской язве упоминаются из донесений окружных, инородческих и волостных управ Колымского, Верхоянского округов и датируются 1811г. В памятной книжке Якутской области за 1896 г. приводятся данные об эпизоотиях болезни в Якутском, Вилюйском и Колымском округах.
Дислокация основной массы СНП СЯ (сибиреязвенных скотомогильников) и мест случайных захоронений животных, павших от сибирской язвы, четко не обозначались и не включились в эпизоотологический учет. Реальная опасность исторических мест захоронения павших животных проявилась эпизоотиями сибирской язвы среди северных оленей в Таймырском регионе Российской Арктики в 1969 и 1977 гг., в Якутии – в 1988 г. Особое оживление зооноза зафиксировано в 1970 г. по берегам ряда рек, в 1993 г. – в окрестностях некоторых населенных пунктов. Дидактический характер носит эпизоотолого-эпидемиологическая ситуация 2016 г., имевшая место в Ямало-Ненецком АО.
Современные данные указывают на то, что в условиях Крайнего Севера отмечается высокий уровень выживания спор B. anthracis и существование почвенных очагов сибирской язвы. Их оживление (активность) регистрируется спустя десятки и более лет. Доказана возможность микроба проходить в мерзлотной почве полный жизненный цикл: спорообразование, инициация спор, их прорастания, размножение вегетативных клеток, споруляция. Отсутствие в Якутии официально зарегистрированных почвенных очагов не исключает их потенциально-реальную скрытность не только под покровом «моровых полей», но и в палеонтологических останках (мамонты, пещерный лев, шерстистый носорог) и в выстилающих их почвах.
ОБЩАЯ БИОЛОГИЯ. Биологические ресурсы
Несмотря на то что север Забайкальского края расположен в зоне тайги, для региона характерно сочетание таежных ландшафтов с ландшафтами субарктической зоны. Это оказало существенное влияние на формирование ихтиофауны водоемов северных районов таежного Забайкалья, на территории которых в 2018 г. создан национальный парк «Кодар». В работе дается описание структуры ихтиоценозов разных водных экосистем. Показано уникальное сочетание рыб арктического, бореально-предгорного, бореально-равнинного комплексов. Приводится характеристика рыб р. Чара. В составе ихтиофауны реки доминировали представители бореально-предгорного комплекса и арктического. Наиболее часто встречался хариус, численность валька и тугуна незначительны. Приводятся материалы по росту и питанию хариуса, валька, тугуна р. Чара. Дается описание рыб глубоководных озер, которые по составу ихтиофауны делятся на гольцовые и сиговые. В глубоководных озерах преобладают представители бореально-предгорного комплекса. Доминирование видов в озерах заметно различается, несмотря на близость их расположения. Дана характеристика роста и питания гольца, ленка, сига-пыжьяна. Приводятся материалы по видовому разнообразию Чкаловской группы озер. Анализируются причины, влияющие на изменения видового разнообразия рыб данной территории, связанные в первую очередь со строительством БАМа, загрязнением водных экосистем, усилением браконьерского лова.
МЕТАЛЛУРГИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ. Материаловедение
Исследована макроструктура износостойких порошковых покрытий с модифицирующими добавками четырех видов – корунда Al2O3, вольфрама W, тантала Ta и редкоземельного концентрата Томторского месторождения РС(Я). Характерной особенностью макроструктуры модифицированных порошковых покрытий является ее слоистое строение, которое существенно влияет на формирование открытой пористости. Методом гидростатического взвешивания оценены уровни открытой пористости модифицированных порошковых покрытий. Показано, что открытая пористость газотермического покрытия также зависит от технологических режимов его получения и содержания модификаторов. На основе статистического моделирования формирования слоистой макроструктуры порошковых покрытий предложено теоретическое распределение пористости порошкового покрытия на гладкой подложке.
Представлены результаты исследований влияния органомодифицированного монтмориллонита (оММТ) марки 101/102 на физико-механические, триботехнические и термодинамические характеристики сверхвысокомолекулярного полиэтилена (СВМПЭ). Наполнитель вводили в полимерную матрицу в содержании 0,5, 1 и 2 масс. % . Образцы для испытаний получали методом горячего прессования. Было установлено, что введение 0,5 масс. % оММТ в сверхвысокомолекулярный полиэтилен приводит к увеличению прочности при растяжении на 23 %, и модуля упругости на 14 % относительно ненаполненного полимера. Показано, что скорость массового изнашивания материала при сухом трении скольжения уменьшается в 1,5 раза, а линейного износа – в 2,8 раза по сравнению с исходным сверхвысокомолекулярным полиэтиленом. Методом дифференциальносканирующей калориметрии выявлено, что с увеличением содержания наполнителя в полимерной матрице значения энтальпии плавления и степени кристалличности уменьшаются на 4 %. Структурными исследованиями показано, что введение органоглины в полиэтилен способствует формированию сферолитной структуры композитов, где частицы наполнителя выступают центрами кристаллизации. Материалы с такой структурой характеризуются повышенной прочностью и износостойкостью по сравнению с исходным полимером.
ISSN 2686-9683 (Online)