Обоснована актуальность исследования проблем разработки твердых полезных ископаемых в Арктическом и прилегающих к нему регионах. Изложены требующие решения проблемы, учитывающие особенности и сложности природно-климатических, горно-геологических, горно-технических и социально-экономических условий, и предложены новые подходы к освоению недр Севера. Сформулированы принципы создания и проектирования технологий освоения месторождений, включающие вопросы выбора соответствующих горно-геологическим условиям разработки выемочно-погрузочной, буровой и транспортной техники, организацию специализированной ремонтной базы, комплексного использования пород вскрыши и отходов обогащения, этапность ведения горных работ и др. В качестве основы стратегии создания и эксплуатации минерально-сырьевой базы в Арктическом и прилегающих к нему регионах является комплексность освоения недр при одновременной организации открытой инфраструктуры эксплуатирующих предприятий, что способствует комплексности освоения территорий. Предложен принципиально новый методологический подход к исследованию и проектированию технологий освоения северных территорий, основанный на принципах системности, комплексности, междисциплинарности и инновационной направленности.

В Куранахском антиклинории (Западное Верхоянье) установлены потенциально углеродистые (черносланцевые) отложения базальных горизонтов верхоянского терригенного комплекса. Выявлены коррелируемые уровни повышенной концентрации С_орг и благороднометальной металлоносности, приуроченные к нижне-среднекарбоновым трансгрессивным циклитам. Углеродистые породы характеризуются присутствием высоких концентраций сингенетичного пирита и наложенной сульфидизации вкрапленного или прожилково-вкрапленного типа с повышенной золотоносностью. Результаты исследований позволяют относить потенциально углеродистые (черносланцевые) фации карбона к перспективным на формирование крупнотоннажных объектов с золото-(мышьяково)-сульфидным типом вкрапленного и прожилково-вкрапленного оруденения.

Проводится анализ разработки юрской залежи Мастахского газоконденсатного месторождения, находящегося в Хапчагайском мегавале Вилюйской синеклизы. Коэффициент газоотдачи после прекращения разработки залежи J₁-I составил 34% от запасов газа, утвержденных в ГКЗ СССР. Сделан вывод, что низкий коэффициент газоотдачи обусловлен неравномерными и интенсивными отборами газа из залежи, которые привели к подтягиванию конусов воды к эксплуатационным скважинам и их преждевременному обводнению. Приведены единичные результаты замеров пластового давления по наблюдательным скважинам с 2003 по 2013 г. Установлена ощутимая динамика релаксации пластового давления (до 0,12 МПа в год). Рассмотрены различные причины наблюдаемого восстановления пластового давления. В качестве наиболее вероятных причин рассматриваются перераспределение защемленных объемов газа, техногенные перетоки и дегазация подошвенных вод. Рекомендовано проведение газоконденсатных исследований в залежи с целью выявления изменения состава газа для зафиксирования возможных межпластовых перетоков газа. Приведена динамика пластовой температуры, которая также имеет тенденцию к ощутимому увеличению (до 4° С). Отмечена необходимость внесения корректив в режимы разработки газоконденсатных месторождений Хапчагайского мегавала.

Для создания модели современной геодинамики сейсмотектонической зоны Черского (континентальная часть Арктико-Азиатского сейсмического пояса) проанализированы: структурнотектоническое положение, параметры глубинного строения, кинематические типы сейсмогенерирующих структур, морфотектонические особенности современного рельефа и соответствующие им поля тектонических напряжений, установленные на основе решений фокальных механизмов очагов местных землетрясений и типов позднекайнозойских складчатых и разрывных деформаций. Установлено, что в условиях транспрессии (сжатие со сдвигом) в пределах локальных сегментов центральной части зоны Черского (Яно-Индигирский и Индигиро-Колымский) имеет место определенная динамическая обстановка, инициированная взаимодействием фронтальных структур зон контактного сопряжения Евразийской и Североамериканской литосферных плит. Подобные условия возможны, если при сближении этих плит Колымо-Омолонский блок во фронтальной части Североамериканской плиты выполнял роль активного индентора. Под его давлением ряд террейнов различной геодинамической природы подвергался горизонтальному сжатию, при котором отдельные блоки сегментов по системе сопряженных разнонаправленных сдвигов различного иерархического ряда выжимались по латерали вдоль орогенного пояса соответственно к северо-западу и юго-востоку, формируя в краевых и фронтальных частях зоны Черского главные сейсмогенерирующие структуры, обладающие максимальным сейсмическим потенциалом.

На основе анализа теневого рельефа, сопоставления результатов с космическими снимками высокого разрешения и заверки полевыми работами на Лено-Вилюйском водоразделе «зоны перехода» выявлены ранее неизвестная конусообразная вулканическая структура и ассоциирующие поля лав, лавобрекчий и вулканических шлаков. Вулканический конус расположен на нижне-верхнемеловых редуцированных отложениях (104–93,5 млн. лет) хатырыкской и аграфеновской свит, соответственно, возраст вулканизма не древнее верхнего мела. Предварительный химический и минералогический анализ вулканических пород позволил отнести их к дацитовому комплексу с крупными ксенолитами и блоками анортозитов.

В результате анализа и обобщения материалов гидрогеологических исследований предлагается методика районирования территории бассейна р. Лены по перспективам использования подземных вод на основе структурно-гидрогеологического принципа с учетом мерзлотной обстановки и гидрогеохимических особенностей подземных вод. Рассматриваются этапы работ по составлению карты районирования бассейна р. Лены.

Рассматриваются условия формирования рельефа и четвертичных отложений, слагающих высокую Лено-Амгинскую равнину. Отмечается, что мощные (до 100 м) криолитогенные комплексы равнины накапливались синхронно с эпохами оледенений, а перерывы в осадконакоплении проявлялись в межледниковья. Формирование мощных толщ криолитогенных четвертичных отложений, вероятно, происходило в результате гляциоизостатического прогибания под влиянием ледниковой нагрузки. Подъем территории равнины и перерывы в осадкообразовании, возможно, обязаны снятию нагрузки на литосферу со стороны ледника, занимавшего Верхоянские горы и предгорную флювиогляциальную равнину.

Исследовано распределение радиоактивного изотопа водорода – трития в снежном покрове бассейна р. Вилюй. В конце ХХ века поступление трития в окружающую среду региона и накопление изотопа в снежном покрове происходило в результате регионального атмосферного переноса и соответствовало концентрации изотопа в снежном покрове Южного полюса. К 2013 г. содержание трития в снежном покрове возросло почти в три раза. Наблюдается зависимость между концентрацией трития в снежном покрове и численностью населения селитебных зон. В настоящее время на территории региона существует долгоживущее техногенное радиоактивное загрязнение, обусловленное, главным образом, выпадением из атмосферы радиоактивных продуктов аварии на АЭС «Фукусима» в 2011 г.

Представлены данные о мамонтовой фауне местонахождения «Селлях» Усть-Янского района Республики Саха (Якутия). Место находки было обнаружено в 2012 г. местными недропользователями–сборщиками бивней на правом берегу р. Селлях, впадающей в Селляхскую губу. Местонахождение характеризуется, в основном, скоплением костных остатков Mammuthus primigenius (Blumenbach, 1799). Остатки других крупных млекопитающих мамонтовой фауны представлены единичными находками трех видов – Equus lenensis (Russanov, 1968), Bison sp., Coelodonta antiquitatis (Blumenbach, 1799). На местонахождении собрано 62 экземпляра костей от разных частей скелетов двадцати разновозрастных особей. Собранный на Селляхе палеонтологический материал обрабатывался по стандартной методике, используемой для морфометрических исследований крупных млекопитающих. Измерения проводились рулеткой и электронным штангенциркулем. Для определения размерно-возрастных групп был использован материал Е.Н. Мащенко (1992). Предварительные данные о возрастном и половом составе особей, погибших в Селляхе, сходны с возрастным и половым составом семейной группы современных африканских слонов Loxodonta africana (Blumenbach, 1797). Результаты радиоуглеродных датировок, проведенных в г. Гронинген (Нидерланды), коррелируются со временем конца позднего плейстоцена.

С целью совершенствования методов диагностики автодорог криолитозоны проведены экспериментальные исследования возможностей применения георадиолокации для обследования строения и состояния грунтов дорожной одежды и ледовых переправ. Исследования проведены на примере ледовой переправы «Якутск – Нижний Бестях», подстилающих пород автомобильной дороги с асфальтовым покрытием «Нижний Бестях – Майя» и грунтовой дороги «Амга». Данные получены георадаром ОКО-2М с антенным блоком АБ-400 (ООО «ЛогиС»). Представлены практические результаты контактных и дистанционных георадиолокационных измерений толщины речного льда на ледовой переправе и дорожной одежды автомобильных дорог. По результатам измерений построена карта распределения толщины речного льда и оценена грузоподъемность по всей длине ледовой переправы. Изучено строение конструктивных слоев дорожной одежды грунтовой дороги «Амга» и определена мощность отсыпки грунтов. Данные георадиолокации показали, что на участке «Якутск –Нижний Бестях» прослеживается контрастная линза грунтов повышенной влажности протяженностью 180 м. В этом месте ожидаются криогенные процессы и дальнейшая деформация асфальтового покрытия. Показана перспективность метода георадиолокации для определения толщины речного льда в месте ледовых переправ и толщины конструктивных слоев дорожной одежды с выявлением зон повышенной влажности и разуплотнением грунтов автомобильных дорог.

В результате проведенного анализа установлено, что при эксплуатации грузовых машин наименее надежным является двигатель. Отказы топливной аппаратуры составляют существенную часть отказов двигателя. Выходные параметры топливной аппаратуры непосредственно определяют характер рабочего процесса дизеля, его мощность, экономичность и надежность в эксплуатации. Отрицательные температуры окружающего воздуха оказывают влияние на повышение вязкости дизельного топлива, что и служит одной из причин выхода из строя дорогостоящих деталей системы питания. Нами рассмотрен вопрос применения дизельного топлива из нефти Талаканского месторождения. Изучены его физико-химические характеристики. Для улучшения низкотемпературных свойств полученного дизельного топлива были использованы депрессорные присадки. В результате было получено низкотемпературное дизельное топливо для дизельных двигателей автомобилей, эксплуатируемых в условиях низких климатических температур.

Представлен запланированный цикл статей, посвященных материаловедческим исследованиям металлических изделий современной национальной культуры, а также орудий труда, предметов вооружения и быта, изготовленных в прошлом местными кузнецами. Эти исследования проводятся в порядке оказания технической помощи народным мастерам, краеведам, исследователям металлургической культуры якутов. Якутские хомусы пользуются особой популярностью, и возникает необходимость серийного выпуска качественных «певучих» хомусов с использованием современных технологий металлообработки. В связи с этим в данной работе рассмотрены металловедческие аспекты применения лазерной резки для ускорения процесса изготовления заготовки корпуса хомуса. Исследовано влияние лазерной резки на структуру металла корпуса хомуса. Проведен сравнительный анализ изменения микроструктуры и микротвердости у поверхности реза металла корпуса хомуса после лазерной и механической резки. Определена толщина зоны лазерного воздействия. Установлено, что для резки заготовок корпуса хомусов можно использовать лазерную резку, обеспечивающую высокую производительность процесса в сочетании с высоким качеством поверхностей реза.

С целью анализа процессов накопления повреждений и разрушения ОЦК-сталей при низких температурах исследовано явление вязкохрупкого перехода. Для выявления механизма микроструктурных изменений, происходящих при низкотемпературном вязкохрупком переходе, применен метод внутреннего трения. Впервые показано, что это явление не связано, как полагали ранее, c межатомным взаимодействием, а обусловлено флуктуациями на очагах разрушения в виде микротрещин и дальнейшим их ростом по дислокационному механизму, при этом разрыв связей происходит при неупругом рассеянии фононов и под действием растягивающих напряжений. В дальнейшем планируется использовать выявленный механизм для численного моделирования процессов разрушения сталей и сплавов, находящихся в поликристаллическом и наноструктурном состоянии.

Математическими моделями движения жидкостей и конвективной диффузии примесей в пористых средах являются дифференциальные уравнения эволюционного типа. Для определения их параметров по дополнительной информации о поведении искомых функций (данные измерений) предложено два метода, один из которых применим для определения постоянных параметров, а второй – для параметров, зависящих от пространственных координат. На конкретных примерах показано, что эффективность методов существенно возрастает с увеличением числа пространственных измерений, тогда как увеличение их частоты по времени ведет к повышению чувствительности – процесс восстановления приобретает колебательный характер.

Обоснована необходимость придания статуса особо охраняемой территории о. Аграфены (ЭбеАрыта) в Жиганском районе РС(Я). Местонахождение острова на стыке географических подзон, лесорастительных округов и расчлененность его ландшафта определяют своеобразие флоры и растительности. На территории острова прослеживается широкий ряд растительных сообществ от пойменных ивняков до климаксовых лиственничных лесов. Здесь произрастает уникальный еловолиственничный лес с не характерными для приполярной Якутии высокими показателями продуктивности. На низкой пойме острова встречаются крайние северные сообщества редкого вида ивы – Salix triandra L. Одной из особенностей динамики растительности исследованного острова является участие кедрового стланика (Pinus pumila (Pall.) Regel) на средних стадиях аллювиогенных сукцессий, что не типично для равнинных пойм крупных рек северной части Якутии. Кроме того, на острове нами впервые для Якутии обнаружен массив березового леса из особой темнокорой формы березы белой (пушистой) (Betula alba L.= B. pubescens Ehrh.). Для выяснения таксономического положения и происхождения этой формы необходимы специальные сравнительно-морфологические и молекулярно-генетические исследования.

В связи с изучением последствий катастрофических паводков в пределах бассейна р. Алазея в 2008–2009 гг. были впервые проведены комплексные научные исследования. Приводятся материалы по выявлению влияния длительных паводков на почвенный покров в долинной части реки, обосновывается выделение стадий нарушенности почв, подверженных длительному затоплению. На основе изменений морфологического строения нарушенных почв была проведена оценка гидроморфной трансформации почв и проанализированы основные физико-химические свойства изученных почв. В результате выполненных работ было выявлено 3 стадии нарушенности почвенных территорий: первая стадия деградации почв характеризуется нарушением гидрорежима почв, обусловленным сильным переувлажнением и изменением уровней протаивания, вторая – более глубоким нарушением поверхностного гумусового горизонта и частичной деструктуризацией минеральной части профиля, третья – аккумуляцией свежепривнесенного аллювия, деградацией органогенного горизонта и полной деструкутуризацией минеральной толщи и, как следствие, полным изменением строения почвенного профиля. Таким образом было выяснено, что паводки в условиях мерзлотной области, в первую очередь, оказывают механическое воздействие на почвы, нарушая их естественное морфологическое строение, водный режим и т.д., что приводит к нарушению буферности системы, снижению плодородия и даже к заболачиванию территорий.

Приведены результаты изучения особенностей состава диатомовых комплексов поверхностного слоя донных отложений г. Санкт-Петербурга в зависимости от заданных параметров водной среды (глубины, содержания общего фосфора, рН и удельной электропроводности). Применение многомерной статистики (канонического анализа соответствий) позволило выявить закономерности распределения видов диатомей в городских водоемов. Установлены количественно выраженные экологические предпочтения основных таксонов.

На основе обзора данных литературы и результатов собственных наблюдений анализируются возможные пути и механизмы участия полифункциональной ферментной системы гаммаглутамилтрансферазы (ГГТ) в регуляции общей резистентности организма, включая аллергическую готовность, толерантность к алкоголю и другим психоактивным субстанциям, и в механизмах развития системных заболеваний, связанных с дисплазией соединительной ткани. Приводится ряд клинических и экспериментальных доказательств в пользу интерпретации адаптационной сущности ферментемий ГГТ при различных стрессовых состояниях напряжения, алкогольной интоксикации и алкоголизме, наркоманиях. Обсуждаются причинно-следственные взаимосвязи между гипоактивностью ГГТ и развитием стресс-ассоциированных расстройств, а также заболеваний в пубертате у подростков и взрослых, включая иммунодефицитные состояния, метаболический синдром, синдром полигландулярной недостаточности и другие проявления патоморфоза системной патологии (коллагенозов). Намечаются подходы к разработке методов профилактики вышеназванных нарушений реактивности и заболеваний организма и эффективных средств немедикаментозной терапии, включая энзимотерапию, физиои рефлексотерапию.

Приведены материалы изучения механизмов зимней спячки беличьих Якутии в условиях естественного температурного фона. Рассмотрены три момента: ритмика зимней спячки и механизмы ее формирования; интенсивность метаболизма и механизмы ее регуляции; зимняя спячка беличьих Якутии с температурой тела ниже 0^оС. У зимоспящих беличьих Якутии зимняя спячка состоит из сменяющих друг друга интервалов нормои гипотермии. В отличие от сородичей, обитающих в более теплом климате, период спячки продолжительнее, а максимальная длительность оцепенений выше. В состоянии гипотермии у бурундука обмен веществ снижается в 80–100 раз, у сусликов в 100–130, у сурка в 30–50 раз. Присутствует температурная зависимость метаболизма. У черношапочного сурка и двух видов сусликов минимальный уровень метаболизма в диапазоне околонулевых температур, у бурундука несколько выше. Черношапочный сурок, длиннохвостый и арктический суслики способны находиться в спячке с температурой тела ниже нуля, суслики – до –2^оС, сурок – до –1^оС.