Главная – Журналы – Поиск по журналам

Диагностика ледниковых отложений (тиллитов) в докембрийских разрезах является довольно сложной задачей из-за частого сходства их состава и строения с другими осадочными породами. Это связано с тем, что докембрийские отложения на протяжении своей долгой истории теряют присущие им диагностические признаки. Тиллиты являются важным маркером климатических изменений и широко используется при стратиграфических корреляциях и геодинамических реконструкциях. Исследования в данной статье направлены на изучение позднедокембрийских тиллитов в пределах хребта Большой Каратау с целью обоснования состава и возраста пород на эродируемой поверхности при движении палеоледника. Значения возрастов детритовых цирконов из матрикса тиллитов образуют основные интервалы в 740-856 млн лет (32 зерна), 1950-2040 млн лет (14 зерен) и 2200-2630 млн лет (26 зерен) с возрастными пиками 765, 835, 924, 2030 и 2435 млн лет. Для циркона магматических пород из валунов тиллитового горизонта получены следующие возрасты: гранит - 746±4 млн лет (9 зерен); риолит - 778±4 млн лет (9 зерен); гранит - 746±3 млн лет (13 зерен); лейкогранит - 788±3 млн лет (16 зерен). Полученные данные о возрасте из валунов древних ледниковых отложений имеют близкие возрастные аналоги магматических пород в пределах Срединного Тянь-Шаня, Каратау-Таласского, Жельтавского, Чуйско-Кендыктасского и Улутауского блоков.

Настоящий специальный выпуск журнала Геология и Геофизика содержит статьи, подготовленные по следам научной конференции «Процессы минералообразования при высоких давлениях, происхождение алмаза и мантийных магм», посвящённой 90-летию со дня рождения выдающегося исследователя процессов алмазообразования академика Николая Владимировича Соболева и прошедшей с 17 по 19 июня 2025 года в Новосибирском Академгородке в Институте геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН. Диапазон рассмотренных тематик от детальных исследований дефектов кристаллической структуры отдельных кристаллов алмаза и включений в них до режимов и времени возникновения тектоники плит на ранней Земле в полной мере отражают вклад Н.В. Соболева в формирование современного представления об эволюции состава мантии Земли и обстановках образования кимберлитов и алмаза.

Главным процессом преобразования состава силикатной части Земли после отделения ядра является образование и рециклирование континентальной коры. Эти процессы тесно связаны с тектоническими режимами, действовавшими на разных этапах эволюции Земли. Настоящий обзор посвящен рассмотрению новейших геохимических данных и геодинамических моделей образования континентальной коры в истории Земли с особым вниманием к хадейскому и архейскому эонам. Отмечено, что кислая континентальная кора не может быть сформирована за счет прямого плавления безводной ультраосновной мантии. Необходимыми условиями ее образования является присутствие воды, протолита основного состава и минералов, концентрирующих высокозарядные элементы (Ti, Nb, Ta, Zr, Hf)- амфибола, рутила, ильменита и богатого жадеитом клинопироксена. Для ранней Земли, наиболее вероятной является двухстадийная модель, в которой сначала из мантии выплавляется базальтовая или пикритовая (океаническая) кора, оставляя тугоплавкий гарцбургитовый остаток. Затем, после гидратации, океаническая кора субдуцируется, плавится сама или высвобождает воду для плавления в мантии, образуя магмы континентальной коры, а оставшийся тугоплавкий остаток смешивается с тугоплавким мантийным веществом, создавая обедненный мантийный резервуар. Канонические отношения Nb/U и Ce/Pb не чувствительны к плавлению мантии в «сухих» условиях, но фракционируют при образовании расплава в присутствии амфибола и низкотемпературных высокотитанистых фаз. Поэтому эти отношения являются чувствительными маркерами процесса образования континентальной коры. Геохимические индикаторы, такие как (1) изотопный состав стронция в коматиитовых расплавах и ​​плагиоклазе в анортозитах, (2) соотношение элементов в расплавах коматиитов, (3) изотопный состав гафния и содержания микроэлементов в цирконе и (4) продукты распада короткоживущих изотопов самария и гафния в горных породах, либо подтверждают, либо не противоречат активному формированию континентальной коры и обедненной мантии уже в хадейском эоне. Образование и переработка континентальной коры в этот период, вероятно, связаны с эпизодическими кратковременными событиями субдукции, вызванными плюмами.

В целом эти данные и модели, показывают, что тектонические режимы хадея (4,4-4,0 млрд. л. после затвердевания магматического океана) и эоархея (4,0-3,6 млрд. л.) на Земле были гораздо более динамичными и изменчивыми во времени и пространстве, чем ранее предполагалось. Однако глобальная тектоника плит, необходимым условием существования которой является связанная сеть зон субдукции, срединно-океанических хребтов и трансформных разломов, могла начать развиваться лишь позже, в архее. Вопрос о причинах возникновения тектоники плит в истории Земли остается предметом обсуждения, и выдвигаются новые гипотезы о роли поверхностных процессов, таких как эрозия континентов, требующие дальнейшего изучения.

Работа посвящена исследованию коэффициента дисперсии низкочастотных электромагнитных волн, известных как свистящие атмосферики, или вистлеры (свисты). Предложена математическая модель, описывающая закон изменения частоты свиста во времени. Также разработан алгоритм расчёта коэффициента дисперсии свиста на основе анализа его спектрограммы. Он включает в себя выделение следа свиста с помощью пороговой фильтрации и кластеризации. Затем след свиста спрямляется путём преобразования координат и строится уравнение линейной регрессии, где котангенс углового коэффициента даёт оценку дисперсии. Алгоритмы реализованы в программном комплексе ADWRK 1.0 на языке программирования Python. Проведено сравнение результатов, полученных с помощью данного программного пакета, с результатами, полученными с помощью предложенной математической модели. Показано, что расчёт коэффициента дисперсии вистлера может быть более точным, если использовать комбинированный метод выделения следа вистлера.

Предлагается метод решения задач топологической оптимизации биматериалов в линейной и нелинейной постановках с использованием конформных сеток. Рассмотрены особенности применения конформных сеток в случае решения контактных задач в изотропной и анизотропной постановках. Сравниваются скорость решения и результаты топологической оптимизации биматериалов на равномерных и конформных сетках. Результаты показывают, что использование конформных сеток увеличивает скорость решения задачи топологической оптимизации более чем в 12 раз.

На основе численного моделирования исследуется формирование идеальных оптических вихревых пучков при разных параметрах оптической системы, таких как угол аксикона и порядок вихревого пучка. Рассмотрено формирование пучков при распространении в свободном пространстве и фокальной плоскости, что может быть полезно для оптического захвата и перемещения микрочастиц.

Представлены результаты разработки фотокаталитического генератора химически активных форм кислорода, предназначенного для обеззараживания и очистки воздуха в системах хранения плодоовощной продукции. В качестве активного материала использован композиционный оксидный фотокатализатор Cu/ZnO-ZnAl₂O₄, полученный полимерно-солевым методом и обеспечивающий эффективную генерацию синглетного кислорода при возбуждении излучением с длиной волны 365 нм. Описана конструкция генератора, включающая предварительную механическую очистку воздуха, фотокаталитический узел, угольный и бумажный фильтры, а также систему принудительной подачи воздуха. Показано, что применение устройства снижает потери массы ягод малины и улучшает сохранность плодов манго и авокадо при хранении, что подтверждает перспективность фотокаталитической очистки воздуха для сохранения свежести фруктов.

В последние десятилетия в различных областях науки наблюдается быстрый рост применения инструментов, связанных с глубоким машинным обучением на искусственных нейронных сетях. Глубокие нейронные сети различаются по своей архитектуре, например в сверточной нейронной сети разные слои могут использовать ядра свертки для извлечения ключевых объектов из изображения и объединения слоев в пул для обобщения этих объектов. Рекуррентные нейронные сети обрабатывают последовательные ряды данных и сохраняют память о прошлых показателях, возвращая выходные данные слоя обратно в этот же слой. Обучение нейронной сети сводится к оптимизации веса соединений в сети с целью минимизировать ошибку прогнозирования. У глубокого обучения есть потенциал в использовании информации, скрытой в больших массивах данных с тем, чтобы по-новому ответить на сложные экологические вопросы. Большие объемы информации состоят из изображений, аудио, видео или неструктурированных текстов, которые сложно анализировать традиционными статистическими методами. При экспоненциальном росте публикаций, посвященных методам и результатам применения глубокого обучения на нейронных сетях в разных областях знаний, в представленном обзоре предпринята попытка анализа некоторых его применений в области лесной экологии. В частности, приведены результаты использования искусственных нейронных сетей для решения некоторых задач лесного хозяйства России при сопряжении разнородных исходных данных для оценки фитомассы лесов, при картировании и прогнозировании динамики лесного покрова, при идентификации корней растений на миниризотронных изображениях. В заключительном разделе описаны некоторые достижения, проблемы и неопределенности глубокого машинного обучения в экосистемной экологии.

Род ива ( Salix L.), характеризующийся широким распространением полиплоидии (от 2 n = 38 до 12 n = 228) и нестабильностью числа хромосом, представляет значительный интерес для эволюционной биологии и селекции. Аркто-монтанные ивы обладают ценными адаптациями к экстремальным условиям среды и декоративным потенциалом для ландшафтного дизайна, однако остаются мало изученными в цитогенетическом аспекте, особенно на территории России, где преобладают таксономические и экологические исследования. Данная работа восполняет этот пробел, апробируя методику проточной цитометрии для определения уровня плоидности 13 образцов аркто-монтанных ив из коллекции Ботанического сада УрО РАН (г. Екатеринбург). В исследовании использован метод внешней стандартизации, основанный на вычислении соотношения интенсивности флуоресценции ядер образцов с последующим определением содержания ДНК методом внутренней стандартизации (с использованием паслена ложноперечного ( Solanum pseudocapsicum L.), петрушки кудрявой ( Petroselinum crispum (Mill.) Fuss), гороха посевного ( Pisum sativum L.)). Методика была оптимизирована добавлением 2 % PVP для нейтрализации вторичных метаболитов. Результаты подтвердили диплоидный уровень (2 х ) для ивы ползучей ( Salix repens L.), и. пиренейской ( S. pyrenaica Gouan), и. деревцевидной ( S. arbuscula L.), и. скальной ( S. saxatilis Turcz.), и. вонючей ( S. foetida Schleich. ex DC.) и тетраплоидный (4 х ) для и. сизоватой ( S. caesia Vill.). Образцы и. туполистной ( S. retusa L.), S. glauca var. callicarpaea Haltia и S. foetida × retusa оказались октаплоидными (8х), а и. сизой ( S. glauca L.) - декаплоидными (10 х ). Полученные данные по плоидности и содержанию ДНК важны для таксономии, выявления гибридов и отбора перспективного материала для селекции. Для подтверждения родительских форм гибридных таксонов требуются дальнейшие молекулярно-генетические исследования.

Сосна стланиковая ( Pinus pumila (Pall.) Regel) является ценным источником пищевых липидов, содержащих биологически активные жирные кислоты (ЖК), включая пиноленовую, линолевую и олеиновую, обладающих противовоспалительными, гиполипидемическими и кардиопротективными свойствами, оказывающих ряд благоприятных эффектов на массу тела, а также на отложение жира за счет увеличения расход энергии (окисление жирных кислот) и снижение потребления энергии с пищей (снижение аппетита). Сбор шишек сосны стланиковой проводили на территории Бодайбинского района Иркутской области вблизи пос. Артемовского и в Билибинском районе Чукотского автономного округа на месторождении Баимка (Песчанка). Гравиметрическим методом установлено высокое содержание липидов в семенах сосны стланиковой: на территории Иркутской области общее содержание липидов - 66.25 %, а на территории Чукотского АО - 64.67 %, что подтверждает их питательную и функциональную ценность. Методом газовой хроматографии с масс-спектрометрическим детектированием (ГХ-МС) определено содержание жирных кислот: линолевая (42.29-42.43 %), олеиновая (24.58-25.51 %) и пиноленовая (17.27-18.29 %) кислоты оказались доминирующими жирными кислотами, тогда как доля насыщенных ЖК (пальмитиновой и стеариновой) не превышала 7.5 %, что дополнительно повышает питательную привлекательность сырья. Установлено, что общее содержание липидов и профиль большинства ЖК сохраняются на высоком и стабильном уровне. Однако выявлены статистически значимые различия в содержании пиноленовой кислоты между семенами из разных регионов ( p < 0.05), что может быть связано с климатическими условиями произрастания. Полученные результаты свидетельствуют о высокой перспективности использования липидов сосны стланиковой для разработки инновационных функциональных пищевых продуктов, биологически активных добавок и фармацевтических препаратов, направленных на коррекцию метаболических нарушений и улучшение кардиоваскулярного здоровья.