Том 511, № 1 (2023)

В пределах Сихотэ-Алинского орогенного пояса выявлен новый перспективный тип источников полезных ископаемых – комплексные руды и россыпи, пространственно и генетически связанные с позднемезозойскими интрузиями ультрабазитов. Примером тому может послужить Ариадненский массив ультраосновных пород, в центре которого располагается месторождение золото-титановой минерализации, а в экзоконтакте – золото-сурьмяной. Определены основные черты минералогии и геохимии золото-медных образований в его околоинтрузивной зоне. Особое внимание уделено находкам купроаурида, необычным для изученной площади. Для реконструкции условий образования этих руд изучен изотопный состав серы сульфидных минералов. Полученные материалы свидетельствуют о значительном металлоносном потенциале ультрабазитов Сихотэ-Алиня.

В пределах северной части Тагильской палеоостроводужной структуры на Северном Урале выделен Сосьвинско-Лозьвинский грабен, выполненный преимущественно терригенными и вулканогенными толщами девона и нижнего карбона. Расположение грабена к западу (в современных координатах) от надсубдукционных магматических комплексов и состав вулканитов, сочетающий признаки магматических образований конвергентных и дивергентных обстановок, позволяют предполагать формирование данной структуры в условиях растяжения в тылу активной континентальной окраины.

При гидрогеохимическом опробовании Могойского термального источника в Северном Забайкалье отобрано 5 проб современных минеральных осадков, в двух из которых в составе гейзерита главным компонентом является опал, а в трех других преобладают карбонаты, фториды и сульфаты натрия. Расчеты глубинных температур показали, что образование гейзерита связано с низкотемпературными гидротермами и объясняется снижением их температур при разгрузке. Отложение легкорастворимых солевых минералов происходит на испарительном барьере, в дождливый период они могут полностью растворяться и исчезать.

Статья посвящена изучению алмазов I- и IV-разновидностей (по классификации Ю.Л. Орлова) из кимберлитов Снэп Лейк. На основании исследования морфологии, внутреннего строения и дефектно-примесного состава данных алмазов установлено, что ядерные части алмазов в “оболочке” и безоболочечные кристаллы образовались в сходных условиях. Предполагается, что “оболочки” образовались на значительной части сформированных алмазов в мантийных условиях, а их стравливание происходило на гипогенном этапе развития кимберлитового тела.

Изучены расплавные включения в минералах образца из дайки долеритов Вилюйско-Мархинского дайкового пояса, расположенного на северо-западном плече Вилюйского палеорифта. Данные по составам гомогенных стекол расплавных включений в минералах дали возможность установить РТ-параметры мантийных источников исходных глубинных расплавов, ответственных за формирование габбро-долеритов Вилюйского палеорифта. Установлено два уровня генерации исходных расплавов для долеритов: в интервалах 95–65 км при 1480–1400°С и 55–45 км при 1360–1320°С. Предсказано наличие двух промежуточных камер в земной коре, где происходила кристаллизация расплавов, на глубинах около 12 и 9‒4 км при снижении температуры до 1175–1125°С. Двухуровневое расположение очагов магмогенерации, а также неоднородность химического состава изученных минералов позволяют объяснить наличие двух импульсов девонского базитового магматизма.

Результаты геохимического исследования пирокластического материала и радиоуглеродного датирования обугленных растительных остатков из разреза голоценовых отложений “Гурам”, расположенного вблизи перешейка Ветрового на о. Итуруп, показывают, что около 2000 лет назад на перешейке произошло эксплозивное извержение с VEI 4-5. На основании геохимического сходства и близости возрастов сделан вывод о том, что это извержение является вероятным источником тефры маркирующего горизонта CKr на островах Итуруп, Уруп, Симушир, Расшуа и Матуа Курильской островной дуги (КОД). Представленные данные являются основанием для пересмотра вулканической опасности о. Итуруп.

Выявлена вертикальная последовательность брахиопод в основании верхоянского терригенного комплекса разреза Тит-Ары северной части Туорасисского выступа низовьев р. Лены. В результате их изучения установлено, что в указанном разрезе на верхнекембрийских доломитах залегают гжельские и ассельские отложения, охарактеризованные брахиоподами биостратиграфических зон Jakutoproductus protoverkhoyanicus и Jakutoproductus verkhoyanicus, что является первым доказанным фактом присутствия в районе верхнекаменноугольных отложений. Сделан вывод о том, что в пределах Туорасисского выступа с юга на север происходит удревнение верхней возрастной границы несогласия между кембрием и верхним палеозоем, при этом основание верхоянского терригенного комплекса наращивается базальными слоями перми и гжельскими отложениями верхнего пенсильвания. Разрез Тит-Ары является первым из установленных в низовьях р. Лены, со вскрытыми пограничными каменноугольно-пермскими отложениями.

С использованием данных магнитных наблюдений, выполненных в обсерваториях сети INTERMAGNET в период двойного землетрясения 16.03.2022 г. (Япония), продемонстрирован глобальный характер вызванных геомагнитных вариаций. Их синхронность и сопоставимая амплитуда в широком диапазоне расстояний от 210 до ~10 000 км, время запаздывания относительно рассматриваемых сейсмических событий (~55 мин) и преимущественный период вариаций ~30 мин свидетельствуют о том, что источником является геодинамо, возмущенное воздействием сейсмических волн, распространяющихся вглубь Земли.

Данные спутниковой РСА-интерферометрии позволили четко закартировать два сдвиговых разлома, смещения по которым вызвали катастрофические землетрясения 6 февраля 2023 г. в Турции. По спутниковым данным, относительные смещения бортов Восточно-Анатолийской зоны разломов (ВАРЗ), к которой было приурочено первое событие с магнитудой Mw 7.8, на центральном сегменте, превосходили 5 м. Поверхность разрыва простирается от области землетрясения Доганьол-Сиврис 24.01.2020 Mw 6.7 на севере до побережья Средиземного моря на юге, где 20.02.2023 произошло землетрясение с магнитудой 6.3. Второе событие с магнитудой 7.5 приурочено к разлому Сюргу-Чардак, относительные смещения бортов которого, согласно спутниковым данным, превосходили 7 м. Полученные поля смещений земной поверхности были использованы для построения модели поверхности сейсмического разрыва. Модель построена на основе решения (Pollitz, 1996) задающего смещения на поверхности сферически расслоенной планеты в результате смещений по падению и простиранию на расположенной внутри сферы прямоугольной площадке. Игнорирование сферической расслоенности планеты приводит к ошибкам до 20%, особенно при наличии большой сдвиговой компоненты. Также ошибку вносит и игнорирование сферичности, при использовании решения в рамках идеализации упругого однородного полупространства (Okada, 1985), как это сделано в Геологической службе США (USGS) при построении моделей сейсмического разрыва для землетрясений в Турции 2023 г. Отличием нашей модели является детальный учет геометрии разломов. Для этого разломы были аппроксимированы 19 плоскостями по простиранию, поделенными на два уровня по падению. В построенной модели сдвиговые смещения на центральном сегменте поверхности сейсмического разрыва достигают 12.7 м. На южном сегменте этого разрыва смещения существенно меньше. Следует подчеркнуть, что смещения зарегистрированы нами за период с 29 января по 10 февраля 2023 г., т.е. вместе с косейсмическими включают и постсейсмические смещения за 4 дня после основных сейсмических событий. Сдвиговые смещения на поверхности разрыва вдоль разлома Сюргу-Чардак, на котором произошло землетрясение магнитудой 7.5, достигали 10 м. Полученные результаты демонстрируют, в частности, эффективность применения спутниковой радарной интерферометрии при оперативном изучении катастрофических геодинамических явлений и процессов.

Показано, что площадь зимней Сибирской полыньи в море Лаптевых имеет отрицательную корреляцию с индексом арктической осцилляции (АО) для зимнего периода. Используя это, разработаны трансферная функция, связывающая вариации зимней полыньи (временной ряд зимней АО) и геохимические временные ряды донных осадков, накопившихся за инструментальный период (1898‒2018) в зоне распространения Ленской полыньи. Установлено, что влияние зимней полыньи на химический состав накапливающихся донных осадков реализуется через изменение редокс-условий придонных вод. Реконструкции с использованием разработанной трансферной функции распространения полыньи через индекс арктической осцилляции для последних трех столетий показали, что активное развитие полыньи увеличивает среднегодовую температуру воздуха на прилегающих акваториях, но разнонаправленно влияет на продолжительность безледного периода.

Представлен новый метод декомпозиции (разложение на N и U-волны) инфразвуковых сигналов, соответствующих частичному отражению зондирующих импульсов N – волны от анизотропных атмосферных слоев и регистрируемых в областях геометрической тени на больших расстояниях от взрывов и извержений вулканов. Метод декомпозиции позволяет определять недоступные для определения другими методами вертикальные градиенты эффективной скорости звука (скорость звука плюс скорость ветра в направлении распространения).

Исследованы характеристики ледовой обстановки в морях Российской Арктики в период спутниковых измерений и выполнены количественные оценки их изменений во второй половине XXI века по данным ансамбля климатических моделей проекта CMIP6 для агрессивного и умеренного сценариев антропогенного воздействия, SSP585 и SSP245. Установлено, что даты установления (ДУ) ледяного покрова и продолжительность периода открытой воды (ППОВ) в целом успешно воспроизводятся ансамблем моделей. Показано, что ДУ в период 2061‒2080 гг. по сравнению с 1981‒2020 гг. в среднем по акватории морей будут наблюдаться на один месяц и декаду позже по сценарию SSP245 и на два месяца позже по SSP585. В то же время рост ППОВ может составить более двух с половиной месяцев по сценарию SSP245 и почти четыре месяца по SSP585. Наиболее существенные изменения ДУ на 2‒2.5 мес для сценария SSP245 и на 2.5‒3 мес для сценария SSP585 ожидаются на севере Баренцева и Карского морей, а также на северо-западе моря Лаптевых.

В работе методом вибрационной вискозиметрии было изучено влияние содержания воды в почвенных пастах на их вязкость и объяснены изменения вязкости с позиций структурной организации гуминовых веществ (ГВ) почв. Было установлено, что вязкость паст, приготовленных из дерново-подзолистой почвы, при снижении содержания в них воды ниже 36% увеличивается до величин 4000‒4200 мПа с, а затем практически не изменяется. Это противоречило существующим представлениям о вязкости суспензий, которая должна непрерывно возрастать с уменьшением содержания в них воды. Данное явление было объяснено с позиций наличия в почвенной пасте, кроме воды и почвенных частиц (агрегатов и микроагрегатов), еще одного компонента надмолекулярных образований (НО) из ГВ почв, которые могут отделяться от почвенных гелей и переходить в дисперсионную среду. По литературным данным НО ГВ существуют в почвах в виде фрактальных кластеров (Ф-кластеров) из частиц-молекул. В связи с высокой устойчивостью Ф-кластеров можно предположить существование в пастах скольжения частиц почвы по Ф-кластерам, а изменение толщины слоя Ф-кластеров, по которому происходит скольжение, может значимо не менять вязкость почвенных паст. Полученные при изучении вязкости почвенных паст данные подтверждают значимость Ф-кластеров в возникновении почвенных свойств.

На примере лесов Окского бассейна проведен опыт численного решения двуединой задачи, поставленной Парижским (2015) Соглашением по изменению климата: оценить поглощение лесными сообществами СО₂ из атмосферы при современном глобальном потеплении и их адаптацию к изменениям климата. С помощью эмпирико-статистического моделирования раскрыты механизмы регуляции лесным покровом углеродного цикла, с эффектом смягчения прогнозируемого потепления. Проведены оценки адаптивного потенциала лесов и его роли в адсорбции и консервации углерода. В качестве показателя адаптации использован предложенный индекс упруго-пластичной функциональной устойчивости лесных экосистем. Статистически установлена роль устойчивости лесов как прямого экологического фактора поглощения парниковых газов. Получена однозначная картина существенного роста экологических ресурсов бореальных и неморальных лесов – их адсорбционной способности при повышении адаптивного потенциала. Установлено, что в течение прогнозируемого 100-летнего периода общая упруго-пластичная устойчивость лесных формаций в регионе должна увеличиваться, особенно при современных темпах глобального потеплении. За счет этого следует ожидать и значительное повышение способности бореальных и в меньшей степени неморальных лесов поглощать парниковые газы. Полученные результаты регионального прогнозного моделирования демонстрируют эффективность сопряженного исследования адсорбционной способности лесных биомов и их адаптации к меняющемуся климату.

Представлены новые результаты анализа распределения метана в тропосфере над Арктическим шельфом Евразии с помощью ИК-зондировщика AIRS. Показаны основные тренды изменчивости содержания метана (повышение), температуры (AIRS, флуктуации без ярко выраженного тренда) и ледовитости (по данным Defense Meteorological Satellite Program (DMSP)) за период 2010–2022 гг. Сделаны заключения о разнице в распределениях атмосферного метана над западной и восточной частями Евразийской Арктики, разделяемых по зоне проницаемости, сформированной сейсмически активным линеаментом вдоль хребта Гаккеля. Показано, что гидрометеорологические параметры, включая температуру и льдообразование, вероятно, не являются главными причинами повышения содержания метана в атмосфере Евразийского арктического шельфа. Распределение метана и повышение его содержания связаны с природными региональными факторами, распространенными на обширных площадях, которыми являются, в первую очередь, геологические структуры: нефтегазоносные бассейны и тектоническая раздробленность литосферы, формирующая зоны ее дегазации разных типов.