Главная – Журналы – Поиск по журналам

Настоящая работа посвящена геологической, минералогической и изотопно-геохимической (главный, редкие и редкоземельные элементы, Sm-Nd изотопная систематика) характеристике уникального проявления калевийского (1923-1926 млн лет) коматиитового магматизма, впервые установленного в разрезе супракрустального комплекса каскамской свиты террейна Инари Кольско-Норвежской области Фенноскандинавского щита.

В массивных и порфировидных коматиитах установлен ранний (магматический) парагенезис, представленный оливином 20–40%, ортопироксеном до 5%, роговой обманкой до 10 %, клинопироксеном 20–40% и плагиоклазом – 20–30%. Рассчитанные в программном комплексе COMAGMAT3.73 ликвидусные температуры для оливина и пироксенов находятся в диапазоне ~ 1500–1200°С.

Коматииты каскамской свиты относятся к Al-недеплетированному типу и характеризуются низким уровнем содержания РЗЭ_N (1-2 относительно хондрита C1), их суммарной концентрацией (∑РЗЭср =0.15-0.36 г/т) и нефракционированным характером распределением РЗЭ, что является следствием генерации и эволюции их первичных расплавов вне поля термодинамических условий устойчивости граната.

Zr–Y–Nb и Sm-Nd систематики пород коматиит-толеитовой ассоциации свидетельствует о происхождение их первичных высокотемпературных расплавов из деплетированного плюмового мантийного источника (εNdT=+3.2±0.3), отличного от мантийных источников ятулий-людиковийских пикрит-коматиитовых ассоциаций Центрально-Лапландского зеленокаменного пояса Финляндии и Печенгской интракратонной структуры.

Учитывая условия изменения пород каскамской свиты в амфиболитовой фации метаморфизма можно полагать, что коматиит-толеитовая ассоциация представляет собой глубоко эродированный (не менее 10 км) срез верхнекорового вулканического аппарата.

Охарактеризованы интрузивы монцонит-сиенитового состава, распространенные в пределах Биликано-Хуламринской магматической зоны Центрального сегмента Яно-Колымского орогенного пояса. Данные породы слагают малые интрузии, прорывающие терригенные толщи пород Иньяли-Дебинского турбидитового террейна. Рассматриваемые монцонитоиды содержат умеренное количество кремнезема и Al₂O₃, при повышенных количествах K₂O, Na₂O и MgO, по химическому составу соответствуют латитам и близки шелочным салическим интрузиям Алданской магматической провинции. Соотношения концентраций петрогенных и редких элементов породы указывают на принадлежность данных пород к гранитоидам конвергентных границ, включая синколлизионные и вулканических дуг. По результатам U‒Pb датирования возраст (SIMS) циркона из кварцевых сиенитов составил 84.0 млн лет. Он соответствует второму импульсу магматической активности Охотско-Чукотского вулканогенного пояса. Специфический состав монцонитоидов, близкий к породам шошонит-латитового ряда, обусловлен их локализацией глубоко в тылу пояса, на удалении более 200 км от его осевой зоны, на сиалическом субстрате, представленном турбидитовыми терригенными комплексами.

Для передачи информации в атмосфере активно используются лазерные пучки. Однако предельная длина открытых коммуникационных линий ограничена вследствие деградации лазерных пучков, распространяющихся в турбулентной атмосфере. В связи с этим представляет интерес оценка возможности детектирования датчиками волнового фронта топологического заряда вихревого пучка, возмущенного атмосферными флуктуациями. Рассмотрена задача измерения датчиком Шэка-Гартмана наклонов волнового фронта вихревого лазерного пучка, распространяющегося на трассе в турбулентной атмосфере. Получены оценки изменения углов локальных наклонов волнового фронта, связанного с соленоидальной составляющей вектора Пойнтинга и турбулентными флуктуациями показателя преломления атмосферы. На примере нескольких конкретных моделей датчика Шэка-Гартмана исследована возможность расчета значения топологического заряда вихревого лагерр-гауссова пучка по измеренным углам локальных наклонов волнового фронта. Результаты могут быть использованы для улучшения существующих технологий оптической коммуникации в открытой атмосфере.

На основе представления решения стохастического волнового уравнения Гельмгольца в виде интеграла по траекториям (Samelsohn G., Mazar R. Physical Review E. 1996. V. 54, N 5) получено выражение для функции пространственной когерентности сферической волны, распространяющейся в турбулентной атмосфере. Расчеты выполнены с использованием колмогоровской модели спектра флуктуаций диэлектрической проницаемости в предположении, что справедливо геометрооптическое приближение для случайного набега фазы волны в интеграле по траекториям. Найдены оценки поправок к этому приближению по порядку величины. Полученная формула не имеет ограничений на длину волны и угловой разнос точек наблюдения, возникающих при использовании параболического и марковского приближений. Рассчитана погрешность оценки радиуса пространственной когерентности в параболическом приближении, возникающая из-за сферичности волнового фронта при увеличении углового разноса точек наблюдения. Показано, что с увеличением длины волны погрешность растет и для миллиметровых и более длинных волн может приводить к завышению масштаба пространственной когерентности сферической волны в несколько раз.

Эргодические теоремы имеют важное значение при сопоставлении результатов измерений с выводами теории. Для получения «статистического ансамбля» требуется множество опытов в аналогичных условиях, что практически не представляется возможным. Поэтому средние значения вынуждено определяются по данным измерений одного опыта. Для этого используется осреднение эмпирических данных по некоторому интервалу времени или области пространства. На вопрос, насколько такие эмпирические средние близки вероятностным средним, отвечают так называемые теоремы эргодичности. Для стационарных процессов такая теорема была доказана Дж. Тейлором в 1922 г. В настоящей работе доказана эргодическая теорема для нестационарных случайных процессов. Доказательство подтверждает представления О. Рейнольдса (1894 г.), согласно которым интервал временного осреднения должен быть велик по сравнению с характерными периодами пульсационного поля, но мал по сравнению с периодами осредненного поля. Показано, что для умеренных длин реализаций нестационарную турбулентность можно считать локально стационарной (локально однородной). Установлена причина «эволюции уровня» - явления дрейфа или ухода среднего значения, которое заключается в зависимости средних значений гидродинамических полей от длины интервала осреднения и значительно затрудняет определение эмпирических средних значений. Указана приближенная мера для количественных оценок эволюции уровня; показано, что существует такое время осреднения, при котором влияние этого явления минимально. Полученные результаты важны для исследований турбулентности в атмосфере, в которой все гидродинамические элементы нестационарны и имеют выраженный суточный и годовой ход.

Аэрозольное замутнение атмосферы над Антарктидой является самым низким на планете однако существуют региональные особенности его временной изменчивости. В работе на основе анализа результатов многолетних измерений аэрозольной оптической толщи атмосферы (АОТ) на станции «Мирный» выявлены основные закономерности ее межгодовых и сезонных колебаний. Показано, что в межгодовой изменчивости АОТ (0,5 мкм) выделяются колебания с периодом 5-6 лет и амплитудой 0,005 относительно среднего уровня 0,023. Годовой ход АОТ мелкодисперсного аэрозоля характеризуется весенним и летним максимумами (октябрь и февраль), а грубодисперсного - одним летним максимумом. Предложены аппроксимационные выражения, позволяющие вычислять среднемесячные величины спектральных АОТ в диапазоне 0,34-2,14 мкм. Полученные результаты могут быть полезны для оценок, в том числе прогностических, спектральной зависимости АОТ атмосферы Антарктиды в Индоокеанском секторе Южного океана, применения в региональных климатических моделях, а также совершенствования алгоритмов определения АОТ по спутниковым данным.

Ветровые доплеровские лидары зарекомендовали себя как эффективное средство оценивания ветровой турбулентности в самолетных измерениях. Однако существующие методы зондирования с борта самолета предполагают наличие сложной сканирующей системы. В настоящей работе тестируется возможность оценивания параметров турбулентности и ветровых конвективных потоков с помощью второй версии лидара, созданного в лаборатории распространения волн ИОА СО РАН (ЛРВ-2), при зондировании в надир с борта летящего самолета. На основе анализа экспериментальных данных были получены высотные профили оценок дисперсии вертикальной скорости ветра (ВС) и скорости диссипации кинетической энергии турбулентности до высоты 1250-1600 м. При анализе данных зондирования вблизи облака удалось зафиксировать сдвиг ВС по одному спектру лидарного сигнала с двумя доплеровскими пиками. Результаты работы могут быть полезными при создании новых способов оценивания турбулентности и сдвига ветра.

Наблюдающееся в последние десятилетия изменение климата на нашей планете большинство ученых объясняют увеличением в атмосфере доли парниковых газов, в частности углекислого, который выделяется при извержении вулканов, сжигании каменного угля, торфа и нефтепродуктов. Среди путей минимизации углекислого газа в атмосферном воздухе можно выделить его депонирование растениями в процессе роста. Нами рассмотрена возможность создания карбоновых ферм на нарушенных землях в процессе биологического этапа рекультивации посадкой наиболее продуктивных в конкретном районе видов и форм древесных растений. По материалам пробных площадей проанализировано накопление древесины и депонированного в ней углерода на нарушенных в процессе добычи и переработки полезных ископаемых землях, а также на золоотвале. Установлено, в частности, что на золоотвале запас только стволовой древесины сосны обыкновенной ( Pinus sylvestris L.) в искусственных насаждениях 30-летнего возраста составляет 290 м³/га, это соответствует 107.3 т/га депонированного углерода. Создание карбоновых ферм на отвалах хризотил-асбеста обеспечивает к 42-летнему возрасту депонирование в древесине 145 т/га углерода, что соответствует 3.45 т/га ежегодно. При создании карбоновых ферм на выработанных карьерах глины к 40-летнему возрасту объем депонированного в древесине углерода составляет 142.67 т/га, что соответствует ежегодному депонированию древостоем 3.57 т/га углерода из атмосферного воздуха. Полученные данные свидетельствуют об эффективности создания на нарушенных землях в Средне-Уральском таежном лесном районе карбоновых ферм посадкой лесных культур сосны обыкновенной.

Токсичные отходы хвостохранилищ наносят существенный экологический ущерб посредством миграции загрязняющих веществ в результате эрозионных процессов. Соединения тяжелых металлов и мышьяка поглощаются растениями и почвой, что приводит к деградации лесных экосистем. В настоящей работе представлена оценка состояния естественной лесной растительности вблизи техногенного источника и определена устойчивость лесных пород в древостое и подросте к загрязнению тяжелыми металлами. Для этого были заложены 4 пробные площади с учетом растительности на ленточных перечетах. По данным химического анализа отмечена миграция тяжелых металлов из почвы и подстилки в хвою деревьев. Согласно оценке состояния древостоев, 55 % от всех исследуемых пород можно отнести к ослабленным и усыхающим. В статье приводится таксационная характеристика древесных пород и подроста вблизи Высокогорского хвостохранилища на территории Кавалеровского лесничества Приморского края. Полученные данные о состоянии древостоя и химическом составе компонентов лесной экосистемы позволили определить устойчивость различных лесных пород к воздействию неблагоприятных факторов.

Впервые зарегистрированный в Пермской крае в 2022 г. дальневосточный пришелец уссурийский полиграф ( Polygraphus proximus Blandford) к началу 2025 г. расширил свой вторичный ареал в крае до почти 8 тыс. га на территории 10 лесничеств. При этом зона фитосанитарного карантина выросла до 1 млн га. Для дендрохронологической датировки отпада деревьев в местах впервые зарегистрированных очагов полиграфа были проанализированы выборки с пяти исследованных участков в Добрянском лесничестве и в городских лесах г. Пермь. В сумме объем материала составил 131 древесно-кольцевой ряд для 118 визуально максимально давно отмерших из-за короеда деревьев и 60 рядов для 40 живых деревьев, которые были использованы для построения мастер-хронологии. Датировка отпада первых заселенных инвайдером деревьев дала представление о времени, когда произошло внедрение уссурийского полиграфа на территорию Пермского края. Наиболее ранняя гибель отмечена у деревьев из двух участков Добрянского лесничества (2011 и 2014 гг.); в Пермь инвайдер пришел существенно позднее: на трех городских участках отмирания пихт начались в 2018, 2021 и 2022 гг. Так как период адаптации инвайдера в новом регионе занимает не менее 2-3 лет, то можно предположить, что уссурийский полиграф попал в леса Пермского края не позднее 2009 г.