Главная – Журналы – Поиск по журналам

В статье рассматриваются причины масштабного развития кислых магм на стадии инициации субдукции в Таннуольско-Хамсаринской островодужной системе на примере Ондумской подзоны. Изучены плагиориолиты-плагиориодациты, андезибазальты-андезиты-дациты и их интрузивные аналоги (плагиограниты-тоналиты и кварцевые диориты-диориты), а также габброидные включения. По геохимическим особенностям состава выделены преобладающий деплетированный тип I (ε_Nd(t)=+10.4…+6.4, (La/Yb)_N=0.3–0.9), образование которого связывается с водонасыщенным частичным плавлением габбрового основания надсубдукционной коры, и подчиненный умеренно деплетированный тип II (ε_Nd(t)=+7.7, (La/Yb)_N=1.0–1.7), связанный, вероятно, с вариациями степени и флюидного режима плавления базитового источника. Возраст и распределение надсубдукционных офиолитов (580–569 млн лет) указывают на почти синхронное корообразование при инициации субдукции в преддуговой, островодужной и задуговой зонах, тогда как ксеногенный циркон (571–663 млн лет) и блоки метаморфитов могут фиксировать участие унаследованного океанического субстрата (в том числе, вероятно, с более мощным осадочным чехлом). Предлагается модель пространственно неоднородного надсубдукционного растяжения: в зонах спрединга формировалась новая океаническая кора, а в неспрединговых сегментах сохранялись блоки досубдукционной океанической коры, благоприятные для гидратации и водонасыщенного анатексиса габбрового основания (возможно участие глубинной гидротермальной циркуляции морской воды), что обеспечило значительные объемы кислых расплавов. Локальное плавление слэба отражено адакитовым тоналитом 556±3 млн лет (ε_Nd(t)=+1.0), допускающим участие терригенной компоненты с древнекоровым изотопным компонентом.

В работе развивается классическая концепция скин-фактора, предложенная Хокинсом М.Ф. [Hawkins, 1956]. Показано принципиальное ограничение модели Hawkins, в которой проницаемость зоны проникновения фильтрата бурового раствора предполагается постоянной (k_skin =const). На основе анализа современных экспериментальных данных предложена комплексная модель скин-фактора, учитывающая зависимость проницаемости k в околоскважинной зоне (ОСЗ) от расстояния от стенки скважины (радиус r) и давления p: k=k(r,p). Эта модель включает три характерные зоны проникновения с различными механизмами изменения проницаемости. Проведено сравнительное моделирование, показавшее значительные расхождения между классической моделью проницаемости Hawkins и предлагаемой трехзонной k=k(r) и комплексной k=k(r,p) моделями. Для линейного изменения проницаемости построены сравнительные относительные зависимости дебита от скин-фактора, а также скин-фактора и дебита от депрессии. Установлено, что среднее отклонение прогноза дебита по классической модели составляет 15–25 %, достигая 40–50 % в зонах максимального проникновения. Результаты имеют фундаментальное значение для теории фильтрации и практическое значение для проектирования разработки нефтяных месторождений, позволяя дифференцированно подходить к выбору методов интенсификации для различных зон проникновения.

Представлены результаты экспериментов по прямому окислению бензола в фенол кислородом и воздухом в барьерном разряде в условиях эффективного удаления продуктов реакции из зоны его действия. В случае окисления бензола кислородом содержание фенола в продуктах достигает ~73 мас. %, в незначительном количестве образуются арендиолы (в сумме ~8 мас. %, в основном гидрохинон). Окисление бензола воздухом приводит к росту содержания фенола в продуктах до ~77 мас. % и снижению содержания двухатомных фенолов до ~3 мас. %. Конверсия бензола за один проход парогазовой смеси через реактор в кислороде достигает 0.5 мас. %, в воздухе - 0.4 мас. %. Прямое окисление бензола в фенол воздухом сопровождается образованием осадка. Изучена структура этого осадка, обсужден механизм его образования. Показано, что формирование осадка при обработке бензола в воздухе вызвано реакциями с участием возбужденных молекул азота. Подробно рассмотрены основные стадии механизма процесса окисления, приводятся результаты расчетов потерь энергии электронов в электронно-молекулярных реакциях, протекающих на стадии разрядного инициирования в барьерном разряде, которые позволяют оценить их вклад в механизм образования промежуточных активных частиц и стабильных молекул, а также направления протекания процесса окисления бензола в плазме барьерного разряда. Показано, что образование фенола происходит в результате прямого взаимодействия молекулы бензола и атомарного кислорода. Продемонстрировано, что окисление бензола в барьерном разряде превосходит некоторые термокаталитические методы по скорости реакции и характеризуется сравнимыми результатами по селективности образования фенола.

Методами рентгенофазового, рентгеноструктурного и микрорентгеноспектрального анализа изучено влияние низкотемпературных эвтектик Ni-Ti на механохимический in situ синтез карбида титана в матрице никеля. При сравнении систем 50 мас. % Ti-(Ti-C) и 50 мас. % Ni-(Ti-C) установлено, что в первом случае индукционный период реакции составляет 4 мин, во втором - синтез идет в режиме механически стимулированной реакции с индукционным периодом 110 с и полностью завершается к 120 с. К этому времени (120 с) в реакционной смеси с 50 мас. % Ni регистрируется значительное количество TiC_x (до 38 мас. %) с более высоким содержанием углерода (C/Ti = 0.83), при этом образовавшиеся кристаллиты имеют крупный размер (~30 нм) по сравнению со смесью 50 мас. % Ti + (Ti + C), что достаточно обоснованно позволяет судить о жидкофазном механизме синтеза. В реакционной смеси с 50 мас. % Ti к 4 мин механической активации формируется до 42 мас. % TiC_x с размером кристаллитов ~9 нм. В системе 50 мас. % Ni-(Ti-C) дисперсное упрочнение никеля карбидом титана усилено твердорастворным упрочнением, о чем свидетельствует формирование твердого раствора Ni(Ti) в этих же временных интервалах синтеза (120 с). Установлено, что сокращение индукционного периода позволяет существенно снизить загрязнение продуктов синтеза материалом мелющих тел и стенок барабанов.

Целью исследования является обоснование существования и распространенности феномена динамического равновесия в развитии морфологических структур ландшафтов криолитозоны, закономерностей, связанных с динамическим равновесием, и возможностей их использования для решения различных задач прогноза и анализа процессов. Показано, что реально распространенной ситуацией является состояние динамического равновесия в развитии морфологических структур ряда ландшафтов криолитозоны (абразионно-термоденудационных берегов, эрозионно-термокарстовых равнин, пойменных равнин). Для него характерно сочетание постоянных изменений в элементах морфологической структуры с постоянством значений ее характеристик для ландшафта в целом, прежде всего количественных. Перспективным путем обоснования того, что морфологическая структура рассматриваемого ландшафта находится в состоянии динамического равновесия, является анализ ее математической модели. Обосновано, что для морфологической структуры ландшафта, находящейся в состоянии динамического равновесия, характерны специфические закономерности, например, постоянный вид статистического распределения площади термокарстовых озер (интегрально-экспоненциальное распределение), взаимосвязь средних площадей термокарстовых озер и средних площадей хасыреев в пределах эрозионно-термокарстовых равнин. Полученная информация о наличии состояния динамического равновесия может быть использована при планировании мониторинга данного ландшафта, а также для определения количественных значений динамических параметров процессов, протекающих в ландшафте, с помощью анализа количественных характеристик его морфологической структуры без стационарных наблюдений.

Повышение температуры воздуха влечет за собой повышение температуры грунта, что опасно для зданий и сооружений, построенных с сохранением грунтов основания в мерзлом состоянии. Одним из наиболее распространенных способов поддержания мерзлого состояния грунтов основания является устройство вентилируемого подполья. Данная система охлаждает грунт за счет циркуляции холодного атмосферного воздуха, однако с ростом среднемесячной температуры эффективность вентилируемого подполья снижается. Предполагается, что уже в настоящее время в ряде регионов строительство зданий с вентилируемым подпольем без дополнительных мероприятий по охлаждению грунтов оснований приведет к нарушению устойчивости зданий в период их эксплуатации. В работе проведены аналитические расчеты для определения рубежного года потери эффективности вентилируемых подполий по данным метеостанций Европейского севера России, севера Западной Сибири и территорий Средней и Восточной Сибири, базирующиеся на репрезентативных значениях максимальной температуры грунта на подошве столбчатого фундамента у края здания с вентилируемым подпольем при начале эксплуатации в 2025, 2075 и 2125 гг.

Рассматриваются вопросы обеспечения устойчивости оснований и фундаментов зданий в поселке Тикси Булунского района Республики Саха (Якутия). В августе 2023 г. и июле 2024 г. авторами проведено сплошное визуальное обследование и выборочное инструментальное обследование фундаментных конструкций зданий, произведены замеры в температурных скважинах, анализ научной и технической литературы по исследованиям, проведенным в поселке Тикси и его окрестностях. По результатам исследований выявлены основные факторы, оказывающие в настоящее время влияние на устойчивость оснований и фундаментов в поселке: ненадлежащая эксплуатация инженерных сетей, избыточное техногенное снегонакопление и снегозаносимость. Установлено, что, помимо образования таликов в основаниях зданий и временных построек, данные факторы приводят к криогенному выветриванию бетона фундаментных конструкций.

Рассмотрена проблема эксплуатации железнодорожных магистралей в криолитозоне, связанная с деградацией многолетнемерзлых грунтов в основании земляного полотна. Для условий термостабилизации основания земляного полотна, требующих незамедлительной реакции и исключения возможного морозного пучения грунтов в процессе их промораживания, предложена концепция комбинированной термостабилизации грунтов за счет их быстрого охлаждения жидким азотом с дальнейшим поддержанием многолетней отрицательной температуры по принципу парожидкостного сезонно-действующего охлаждающего устройства. Представлены результаты масштабного лабораторного эксперимента, которые позволили сравнить эффективность комбинированного термостабилизирующего устройства относительно широко применяемых парожидкостных сезонно-действующих охлаждающих устройств, получить качественные и количественные эмпирические данные для дальнейшего обоснования и верификации аналитических или численных методов расчета термостабилизации по выбранному направлению, а также оценить тепловые потери при использовании комбинированного устройства в режиме быстрого охлаждения жидким азотом.

Выполнен анализ современных изменений климата (прежде всего количества твердых осадков) и их влияния на геосистемы Кузнецкого Алатау. Материал основан на многолетних прямых полевых наблюдениях, сопоставленных с данными климатического реанализа ERA5-Land. Приводятся результаты снегомерных исследований на Канымском нагорье (2011-2025 гг.), включая особенности распределения снежного покрова, его динамику, лавиноопасность и объемы лавинного сноса. Представлены также результаты мониторинга Июсско-Терсинской группы ледников методом съемки БПЛА (2024 г.) и детальный анализ изменений шести крупнейших ледников группы с 1980-х годов. Получены данные о температурном режиме подстилающей поверхности в различных ландшафтных зонах (от 900 до 1500 м над уровнем моря). Хорошая изученность снежного покрова Канымского нагорья и ледников Июсско-Терсинской группы позволила провести их сравнительный анализ. Это дает возможность глубже понять реакцию геосистем на потепление климата и оценить изменения физико-географических параметров территории, связанные с деградацией оледенения. Сравнение дистанционных и полевых методов показало, что реанализ ERA5-Land достаточно точно воспроизводит среднюю декадную высоту снега в предгорьях, но в высокогорной криосферной зоне систематически занижает мощность снежного покрова, что подтверждает необходимость натурных измерений.

Главной особенностью геологического строения верхней части разреза территорий Арктики является наличие толщ многолетнемерзлых пород, с которыми связаны такие криогенные эффекты, как термокарст, рост бугров пучения, прорывы газа на поверхность и др. Указанные эффекты являются актуальными георисками, потенциально вызывающими масштабные негативные последствия в условиях активно развивающейся нефтегазовой инфраструктуры региона. В работе представлены некоторые результаты интерпретации данных высокоплотной малоглубинной (до 500 м) съемки методом зондирования становлением поля в ближней зоне на территории восточной части полуострова Ямал для выявления каналов флюидомиграции, с которыми может быть связано возникновение бугров пучения. Установлено, что распространение бугров пучения на территории исследования согласуется с аномалиями поляризуемости и удельных электрических сопротивлений. Слой пород, над которым образуются пингообразные формы рельефа, связывается с проявлением индукционно-вызванной поляризации, характерной, вероятно, для слабольдистых пород. В нижележащих толщах отмечаются аномалии пониженного УЭС, связанные с предполагаемыми каналами флюидомиграции и газовыми внутримерзлотными скоплениями углеводородов.