НАУКИ О ЗЕМЛЕ. Геология и полезные ископаемые
В пределах поисковых на алмазы площадей Улахан-Курунг-Юрях и Бестях Мало-Ботуобинского района и в Сюльдюкарском кимберлитовом поле Ыгыаттинского района выявлены признаки древнего пластового окисления в сероцветных и угленосных терригенных карбон-пермских отложениях и трещинно-пластового окисления на породах подстилающей каменноугольной коры выветривания, распространенной на карбонатно-терригенных отложениях верхнего кембрия. Процессы формирования зон пластового окисления подтверждены данными по распределению и корреляции U и Th, Sc и V. Предположение о рудоформирующем значении древних инфильтрационных гипергенных процессов подтверждено установленными по данным рентгенофлюоресцентных анализов концентрациями Sc в каменноугольных и триас-юрских корах выветривания и отложениях позднего палеозоя на площади Улахан-Курунг-Юрях, в Сюльдюкарском и Накынском алмазоносных полях. В последних выделены перспективные рудопроявления Sc в древних корах выветривания, развитых по кимберлитам и среднепалеозойским базитам. Особый интерес представляет серия рудопроявлений Sc в районе деятельности алмазодобывающего Нюрбинского ГОКа АК «АЛРОСА» (ПАО).
Выполненное исследование направлено на изучение фундаментальной проблемы по установлению роли литолого-палеогеографических обстановок на древних платформах при формировании алмазообразующих систем на рубеже среднепалеозойской (D3–C1) тектономагматической перестройки. Основное внимание сосредоточено на стратиграфии нижнекаменноугольных отложений, палеогеографических условиях их накопления и содержащихся в них алмазоносных коллекторах. Установлено, что формирование алмазоносных россыпей происходило в прибрежно-морских и озерных условиях из источников ближнего и дальнего переноса. На представленных в статье литолого-палеогеографических картах показаны места расположения осадочных бассейнов и других ландшафтных зон, позволяющие судить о локализации областей сноса терригенного материала и оконтурить перспективные площади для проведения алмазопоисковых работ.
Показано, что анализ шлихоминералогической информации на современном этапе позволяет разработать новую методику минералогического картирования с применением ГИС-технологий и базовой статистики. Предлагаемая методика описана на примере Ыгыаттинской площади Якутской алмазоносной провинции (ЯАП). Для анализа информативности и продуктивности верхнепалеозойских терригенных коллекторов выбран комплекс минералогических признаков, позволяющий уверенно выделять площади развития прогнозируемого типа месторождений и устанавливать местоположение их первоисточников при среднемасштабном прогнозировании. Представлена созданная ГИС-интегрированная база данных минералогических паспортов выработок на основе определения фоновых и аномальных параметров минералогического поля. С помощью ГИС-инструмента ModelBuilder на площади Ыгыаттинского алмазоносного района (ЫАР) выделены аномальные области минералогического поля. Показано, что предлагаемая методика позволяет оконтурить минералогические таксоны рангов «узел» и «участок» ЫАР и выделить на исследуемой площади шесть минералогических узлов и пятнадцать минералогических участков. Сделан вывод, что применение предложенной методики будет эффективным для среднемасштабного районирования на основе шлихоминералогических данных других алмазоносных районов.
НАУКИ О ЗЕМЛЕ. Инженерная геология, мерзлотоведение и грунтоведение
На основе систематизации и обобщения результатов изучения мерзлотно-гидрогеологических условий Центральной Якутии выявлены закономерности формирования и распространения подмерзлотных гидрокарбонатных и хлоридно-гидрокарбонатных натриевых холодных минеральных вод, а также оценены перспективы их использования в лечебных целях. Установлено, что исследованные маломинерализованные подземные воды являются базовыми аналогами минеральных вод майкопского и карачинского типов без специфических биогенно-активных компонентов. Основными критериями для выделения этих вод как минеральных, помимо минерализации, являются концентрации гидрокарбонатов в пределах 400–1200 мг/дм3, хлоридов – 100–600, сульфатов – 50–250 для карачинского типа и <50 для майкопского типа, натрия – 400–800 мг/дм3, содержание кальция и магния <10 мг/дм3. Формированию гидрокарбонатных и хлоридно-гидрокарбонатных натриевых минеральных вод на исследуемой территории способствуют геокриологические условия, обусловливающие концентрирование составляющих макрокомпонентного состава воды при низких температурах и затрудненном водообмене. Изучение микрокомпонентного состава подмерзлотных вод региона показало, что уровень содержания в них фтора и лития превышает предельно-допустимые концентрации для питьевых вод, но позволяет рассматривать эти воды в качестве лечебных. Подчеркивается необходимость дальнейших биологофизиологических исследований подмерзлотных вод с повышенным содержанием фтора и лития. Это будет способствовать развитию санаторно-курортного комплекса в Якутии и даст возможность расширить бальнеологический спектр лечения и профилактики заболеваний жителей республики и сопредельных регионов.
Проведен анализ данных по лесным пожарам и климатическим условиям в Центральной Якутии за период 2000–2020 гг. Целью исследования является определение роли климатических условий в образовании лесных пожаров активность которых в районе исследований в последние годы сильно повысилась. Лесные пожары могут привести к коренному преобразованию мерзлотных ландшафтов, их деградации. Площади ежегодно образующихся гарей заметно увеличились с 2000-х гг. В 2002 и 2011 гг. лесными пожарами были охвачены территории площадью более чем 1000000 га. Данная тенденция связана с климатическими изменениями. Так, в г. Якутск средняя годовая температура воздуха с 2000 по 2020 г. повысилась примерно на 2 °С. Вместе с тем в последние 20 лет наблюдается понижение суммы летних осадков. От температуры воздуха и количества осадков пожароопасного сезона зависит накопление под пологом лесов сухого горючего материала, т. е. будут ли созданы благоприятные условия для возникновения и распространения лесных пожаров на большие площади. Высокая пожарная активность образуется при очень высоких температурах воздуха, однако решающая преобладающая роль в этом принадлежит осадкам, вернее, их дефициту.
В статье публикуются результаты геокриологических исследований на территории Токариканского и Гувилгринского грабенов Алданского щита. Начиная с 1996 г. в ходе экспедиционных исследований получен фактический материал, позволяющий определить температурный режим, мощность и характер распространения многолетнемерзлых пород, а также впервые описать геокриологические условия труднодоступного региона. Режимными и разовыми измерениями установлено, что наиболее низкие температуры (до –3,4 °С) характерны для маревых ландшафтов, наиболее высокие (–0,5 °С) для хорошо дренируемых и водораздельных участков. По результатам измерений в глубоких скважинах, обработки информации о процессе проходки глубоких геологоразведочных скважин и анализа данных о теплофизических свойствах горных пород впервые оценена мощность многолетнемерзлой толщи, которая варьирует в диапазоне от 40 до 280 м. Составленные схематические мерзлотно-геологические разрезы и геокриологические карты территории могут использоваться для технико-экономического обоснования при разработке планов промышленного освоения территории.
В статье публикуются результаты геокриологических исследований на территории Токариканского и Гувилгринского грабенов Алданского щита. Начиная с 1996 г, в ходе экспедиционных исследований получен фактический материал позволяющий определить температурный режим, мощность и характер распространения многолетнемерзлых пород, а также впервые охарактеризовать геокриологические условия труднодоступного региона. Режимными и разовыми измерениями установлено, что наиболее низкие температуры (до -3,4°С) характерны для маревых ландшафтов, наиболее высокие (-0,5°С) для хорошо дренируемых и водораздельных участков. По результатам измерений в глубоких скважинах, обработке информации о процессе проходки глубоких геологоразведочных скважин и анализа данных о теплофизических свойствах горных пород впервые оценена мощность многолетнемерзлой толщи, которая варьирует в диапазоне от 40 до 260 м. Составленные схематические мерзлотно-геологические разрезы и геокриологические карты территории могут использоваться для технико-экономического обоснования при разработке планов промышленного освоения территории.
В данной статье был проведен анализ данных по лесным пожарам и климатическим условиям в Центральной Якутии за период 2000-2020 гг. Целью исследования является определение роли климатических условий в образовании лесных пожаров. В районе исследования в последние годы сильно повысилась активность лесных пожаров. Лесные пожары могут привести к коренному преобразованию мерзлотных ландшафтов, к их деградации. Площади ежегодно-образующихся гарей заметно увеличились с 2000-х гг. В 2002 и 2011 гг. лесными пожарами были охвачены территории площадью более чем миллион га. Данная тенденция, безусловно, связана с климатическими изменениями. Так, в г. Якутске средняя годовая температура воздуха с 2000 по 2020 гг. повысилась примерно на 2°С. Вместе с тем, в последние 20 лет наблюдается понижение суммы летних осадков. Исследование зависимости активности лесных пожаров от климатических условий является важным для оценки последствий, вызываемых в мерзлотных ландшафтах изменением климата. Для выполнения поставленной цели в работе был проведен анализ данных по температуре воздуха и количеству осадков пожароопасного сезона. От этих двух факторов зависит накопление под пологом лесов сухого горючего материала т.е. будут ли созданы благоприятные условия для возникновения и распространения лесных пожаров на большие площади или нет. В работе показаны какие климатические условия характерны для периодов с высокой и низкой пожарной активностью. Мы проанализировали климатические условия определенных лет с максимальными и минимальными площадями гарей за рассматриваемый период. Основной вывод состоит в том, что пожарная активность в районе исследования в настоящее время зависит от климатических условий начала пожароопасного сезона. Высокая пожарная активность образуется при очень высоких температурах воздуха, однако преобладающая роль в этом принадлежит осадкам, вернее их дефициту.
ОБЩАЯ БИОЛОГИЯ. Биологические ресурсы
С использованием глобальной системы навигации проведены исследования, позволяющие охарактеризовать ранее недостаточно изученные аспекты использования пространства и перемещения бурого медведя Якутии. Впервые для региона приводятся данные по использованию бурым медведем территории после выхода из берлоги. Применен метод дистанционного исследования с использованием спутникового радиоошейника. За 55 дней было получено 1424 локации и собрана информация по 52 суточным перемещениям. Площадь весенне-летнего участка обитания взрослого самца бурого медведя, рассчитанная методом минимального выпуклого полигона с включением 100 % локаций, составляет 463 км2. По методу фиксированного ядра размер участка обитания составляет 354,2 км2, в том числе ядерная зона – 33,5 км2. В среднем за сутки самец бурого медведя за весь период отслеживания перемещался на 11,8 км (в пределах 0,95–28,5 км). Наибольшие показатели суточного хода отмечались в первой (15,3±1,79 км) и второй (15,5±1,68 км) декадах июня.
В последние десятилетия во многих местах обширного ареала воробьев были отмечены случаи сокращения их численности. В пределах Северо-Востока Азии сведения по распространению и численности воробьев отрывочны и фрагментарны. В настоящее время на территории Магаданской области в поселках и городах выявлены только моновидовые поселения воробьев с регистрациями залетов воробьев другого вида. Поселки побережья Тауйской губы, г. Магадан и его окрестности, а также г. Сусуман, поселки Верхний Сеймчан и Омсукчан населены только полевыми воробьями. В поселках Эвенск, Сеймчан и Усть-Омчуг гнездятся только домовые воробьи. Численность полевых воробьев в центральной части г. Магадан площадью 9,6 км² оценивается в 2750 особей. Плотность зимнего населения в различных типах городской застройки, по данным площадных учетов, варьирует от 200 до 384 особей/км². В результате проведенных исследований зафиксированы современное распространение и численность полевого и домового воробьев в населенных пунктах Магаданской области, а также предложены вероятные сценарии их расселения в регионе.
В юго-восточной части хребта Черского в пределах бассейна верхнего течения р. Колыма между 63–64° с.ш. и 147–148,5° в.д. на высотах около 800–1200 м над уровнем моря находятся несколько межгорных впадин с множеством различных озер, для которых характерна разнообразная флора водных сосудистых растений. Флора представлена 48 видами и 3 гибридами, наибольшим разнообразием характеризуются семейства Potamogetonaceae (13 видов и 1 гибрид) и Ranunculaceae (7 видов). Впервые в Магаданской области выявлен Stuckenia subretusa, это самое южное местонахождение вида, встречающегося в основном в дельтовых системах крупных рек в арктических районах. В условиях ультраконтинентального климата со среднегодовой температурой воздуха –13,1 °С широко распространены Arctophila fulva, Eleocharis acicularis, Hippuris vulgaris, Potamogeton alpinus, Ranunculus gmelinii, R. reptans, Sparganium hyperboreum. Водные растения произрастают как в крупных, так и в мелких водоемах и водотоках, наиболее разнообразный видовой состав обнаружен на равнинном междуречье в небольших озерах на высотах 750–850 м н.у.м., где произрастает большинство редких видов, известных из 1–3 местонахождений в бассейне Колымы. На больших высотах самый разнообразный видовой состав отмечен в мелких озерках, расположенных рядом с крупными озерами. Во флоре горных озер преобладают облигатно-водные растения (80 %, 41 таксон, из которых 30 гидрофитов и 11 гидрогигрофитов) и только 20 % (10 видов) представлены растениями избыточно увлажненных береговых местообитаний. Среди гидрофитов, представленных 30 таксонами, на высотах до 1050 м н.у.м произрастают 11 видов, а до 950 м – 19. Выявлены 4 вида, охраняемых на региональном уровне: Stuckenia pectinata включен в Красную книгу Магаданской области, а Isoёtes asiatica, Nuphar pumila, Subularia aquatica включены в Красные книги и Магаданской области, и Республики Саха (Якутия).
ОБЩАЯ БИОЛОГИЯ. Экология
В температурном режиме г. Якутск за 1961–2021 гг. отмечен статистически значимый положительный тренд. Потепление климата привело к незначительным фенологическим смещениям в сезонном развитии видов рода Allium, различным по размаху, продолжительности и направленности. В результате проведенного статистического анализа не отмечено существенных различий в фенологическом цикле трех видов – A. schoenoprasum, A. senescens и A. ramosum. В условиях меняющегося климата в течение 54 лет эти виды сохранили стабильность сроков прохождения основных фенологических фаз. Наиболее заметная фенологическая реакция на изменения климата отмечена у A. prostratum и A. splendens, которые реагируют статистически значимыми смещениями сроков начала цветения (A. prostratum, р = 0,0009), конца вегетации (A. splendens, р = 0,0137), продолжительностью префлорального периода (A. prostratum, p = 0,0162) и периода вегетации (A. splendens, p = 0,0298). Небольшое смещение сроков наступления основных фенологических фаз у пяти видов рода Allium за 54 года дает основание говорить об инерционности фенологического отклика растений на изменения климата.
Рассмотрены физиологические и биохимические изменения у проростков дикорастущих растений Якутии, выросших из семян, получивших предпосевную обработку сверхслабым постоянным магнитным полем разной индукции. Обзор литературных источников позволяет заключить, что слабые воздействия низко интенсивных полей (нетеплового характера) изучены недостаточно. Исследования проведены на семенах и проростках 14 видов дикорастущих растений Якутии. Критерием оценки воздействия сверхслабого постоянного магнитного поля было образование настоящего листа у проростков (выживаемость). В качестве прооксидантной реакции регистрировали интенсивность процессов перекисного окисления липидов. Суммарное содержание низкомолекулярных антиоксидантов определялось как параметр неферментативной антиоксидантной системы. Изучена активность фермента антиоксидантного действия – супероксиддисмутазы. Оценка влияния сверхслабого постоянного магнитного поля проводилась с использованием метода коэффициентов. Показано, что выживаемость проростков, выросших из семян, прошедших предпосевную обработку сверхслабым постоянным магнитным полем разной индукции от 0,2 до 4,0 млТл в течение 24 часов, приводит к активации процессов перекисного окисления липидов и зависит от режима протекания процессов адаптации антиоксидантных систем (суммы низкомолекулярных антиоксидантов и активности супероксиддисмутазы): простой компенсации или гиперкомпенсации. Во втором случае действие сверхслабого постоянного магнитного поля приводит к повышению выживаемости проростков по критерию образования настоящего листа. Работа представляет значимость для специалистов в области магнитобиологии и исследователей антиоксидантных систем растений.
Анализируется выполнение Acer negundo L. защитной функции. Оцениваются показатели стабильности раз- вития по флуктуирующей асимметрии листьев в зависимости от влияния антропогенных факторов. Материалами послужили данные, полученные с 25 учетных площадок, заложенных на участках, различающихся по степени воздействия автомобильного транспорта, в 2018–2021 годах в г. Иркутск. Величины показателей стабильности развития каждой учетной площадки определяли, как среднее коэффициентов флуктуирующей асимметрии по восьми учтенным признакам собранных на них листьев. Их значения указывают на достаточную устойчивость A. negundo к антропогенным воздействиям, в частности, выбросам от автомобильного транспорта, в сравнении с другими видами фанерофитов, участвующих в озеленении на урбанизированной территории. Коэффициент средневзвешенных значений данного показателя между площадками с рекреационных зон и вдоль транспортных магистралей составляет 1,33. Коэффициент корреляции между величинами стабильности развития и расстоянием произрастания A. negundo от автомобильных дорог составил r = –0,64±0,18, что подтверждает среднюю связь между этими признаками. Стабильность развития деревьев по четырем классам интенсивности движения автомобильного транспорта (высокое, среднее, низкое и отсутствующее), оценена через корреляционное отношение, величина которого η = 0,70 демонстрирует высокий уровень связи. С целью ограничения внедрения A. negundo в местную флору можно рекомендовать постепенно проводить мероприятия по его удалению в парках, скверах, садах и придомовых территориях, с заменой на виды древесной растительности, хорошо приспособленные к произрастанию на данных местообитаниях.
Впервые для Якутии приводятся данные по использованию бурым медведем территории после выхода из берлоги. Применен метод дистанционного исследования с использованием спутникового радиоошейника. Период исследований охватил 55 дней (с 22 мая по 16 июля 2012 г.), было получено 1424 локаций (в среднем 25 локаций в сутки) и собрана информация по 52 суточным перемещениям. Анализ данных наблюдений показал, что площадь весенне-летнего участка обитания взрослого самца бурого медведя, рассчитанная методом минимального выпуклого полигона с включением 100% локаций, составляет 463 км2. По методу фиксированного ядра размер участка обитания составляет 354,2 км2, в том числе ядерная зона - 33,5 км2. В среднем за сутки самец бурого медведя за весь период отслеживания перемещался на 11,8 км (limit 0,95-28,5 км). Наибольшие показатели суточного хода отмечались в первой (15,3±1,79 км) и второй (15,5±1,68 км) декадах июня по сравнению с другими месяцами.
Цель исследований: анализ выполнения Acer negundo L. защитной функции с помощью оценки показателей стабильности развития по флуктуирующей асимметрии листьев в зависимости от величины влияния антропогенных факторов. Материалами послужили данные, полученные с 25 учетных площадок, заложенных на участках, отличающихся по степени воздействия автомобильного транспорта в 2018-2021 годах в г. Иркутске. Величины показателей стабильности развития каждой учетной площадки определяли, как среднюю коэффициентов флуктуирующей асимметрии по 8 учтенным признакам, собранных на них листьев. Их значения указывают на достаточную устойчивость A. negundo к антропогенным воздействиям, в частности, влияния выбросов от автомобильного транспорта, в сравнении с другими видами фанерофитов, участвующих в озеленении на урбанизированной территории. Коэффициент средневзвешенных значений данного показателя между площадками с рекреационных зон и вдоль транспортных магистралей составляет 1,33. Коэффициент корреляции между величинами стабильности развития и расстоянием произрастания A. negundo от автомобильных дорог составил r=-0,64±0,18, что подтверждает среднюю связь между этими признаками. Дисперсионный анализ по оценке стабильности развития деревьев по четырем классам интенсивности движения автомобильного транспорта (высокое, среднее, низкое и отсутствующее), определенный через корреляционное отношение, величина которого η=0,70 демонстрирует высокий уровень связи. С целью ограничения внедрения A. negundo в местную флору можно рекомендовать постепенно проводить мероприятия по его удалению в парках, скверах, садах и придомовых территориях, с заменой на виды древесной растительности, хорошо приспособленных к произрастанию на данных местообитаниях.
МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ И ХИМИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ
Многие природные и искусственные материалы обладают трансверсальной изотропией упругих свойств. Трансверсально-изотропные материалы возникают и используются во многих технологиях и отраслях, например, в механике горных пород в условиях многолетней мерзлоты. Для математического описания таких материалов используется модель трансверсально-изотропного матерала с пятью упругими независимы константами. Уравнения этой модели сложнее, чем для изотропной упругости, и их анализ вызывает гораздо больше трудностей. Одним из методов такого анализа является факторизация, т. е. сведение к решению более простых уравнений первого порядка. В данной работе представлены основы нового метода кватернионной факторизации уравнений равновесия трансверсально-изотропной теории упругости в одном специальном случае.
Резины для создания уплотнительных устройств, эксплуатирующихся в условиях Крайнего Севера, в том числе в Республике (Саха) Якутия, должны обладать стойкостью к рабочим средам, морозо-, износостойкостью и приемлемыми физико-механическими свойствами. Некоторые из перечисленных свойств являются взаимоисключающими и не всегда достижимы в материалах на основе индивидуального каучука. Для создания резин уплотнительного назначения с сочетанием необходимых свойств перспективным может являться использование смесей каучуков. В работе исследованы модельные рецептуры на основе смесей полярного бутадиен-нитрильного (БНКС-18), неполярных бутадиенового (СКД) и изопренового (СКИ-3) каучуков. Выбор удовлетворительно морозостойкого каучука БНКС-18 обусловлен стремлением обеспечения достаточной стойкости разрабатываемых материалов в углеводородных рабочих средах. В свою очередь, смесь из неполярных диеновых каучуков СКД и СКИ-3 выбрана для дальнейшего улучшения низкотемпературных свойств и придания дополнительной стойкости в полярных рабочих жидкостях. Добавление СКИ-3 также обеспечивало подавление кристаллизации бутадиенового каучука СКД. Установлено, что с повышением содержания БНКС-18 происходит улучшение физико-механических свойств, износостойкости, стойкости к неполярным углеводородным маслам, а также снижение низкотемпературных свойств и стойкости к полярным маслам. Дополнительно были проведены исследования структуры полученных материалов методом атомно-силовой микроскопии, доказавшие равномерность распределения частиц дисперсной фазы, размеры которой не превышают 1–5 мкм. Оптимальное соотношение бутадиен-нитрильного и диеновых каучуков 70:30 (масс. ч.) соответственно. Именно при таком соотношении получены эластомерные материалы, которые отвечают требованиям для создания из них уплотнительных устройств для работы в условиях холодного климата.
КОНФЕРЕНЦИИ
ISSN 2686-9683 (Online)