Главная – Журналы – Поиск по журналам

В работе обсуждается построение стратиграфической и корреляционной возрастных моделей байкальской осадочной записи и обобщаются результаты исследований палеоклиматической записи в кернах из разных областей оз. Байкал. Результаты этих исследований свидетельствуют о резком и интенсивном ранневюрмском оледенении Байкальского региона в изотопную подстадию 5d (117-105 тыс. лет назад). Эти данные подтверждают наличие "дополнительного" оледенения, установленного для Сибири по результатам палеоклиматического моделирования, и позволяют выявить региональный механизм, ответственный за интенсивность оледенения 5d, которое в Сибири явилось более выраженным по сравнению с другими областями Северного полушария.
Совокупность сибирских данных по раннезырянскому оледенению в Сибири позволяет объяснить несоответствие между значительным ( 40 %) ростом глобального объема льда в подстадию 5d и недостатком физических свидетельств оледенения в других областях Северного полушария, а также раскрывает пространственно-временную динамику зарождения ранневюрмского оледенения. Катастрофические события перехода 5e/5d, выявленные в байкальской записи и сибирских данных, указывают на значительную роль Сибири в процессах формирования климата переходных периодов в Северном полушарии.

Два параллельных керна BDP-96-1 (200 м) и BDP-96-2 (100 м) были получены в 1997 г. при бурении на вершине подводного хр. Академический в точке с координатами 53^o41'48'' с.ш. и 108^o21'06'' в.д. и датированы палеомагнитным методом. Корреляция данных палеомагнитного анализа с мировой магнитной шкалой показала, что возраст осадков на глубине 200 м равен 5 млн лет. Средняя скорость осадконакопления оставалась постоянной на протяжении этого времени и составляла около 4 см за тысячу лет. Предыдущие палинологические исследования керна скв. BDP-96-1 были выполнены с шагом в 2 м, что соответствует временному интервалу ~45-50 тыс. лет. В настоящей статье представлены результаты детального палинологического анализа верхних 30 м керна. Анализ выполнен с шагом в 20 см, что соответствует временному интервалу около 4-5 тыс. лет. Возраст исследованного интервала керна BDP-96-1 охватывает большую часть эпохи Брюнес и, с учетом потерянных верхних 630 см, укладывается в возрастные рамки от ~170 до 780 тыс. л.н. По данным палинологического анализа осадков этого интервала выделяется 13 смен в структуре растительного покрова региона: 7 периодов господства лесной растительности как зональной формации и 6 периодов ее значительной деградации. Выделенные этапы изменения в структуре растительного покрова Восточной Сибири соотнесены со стадиями изменения объемов глобального льда, записанными в океанической изотопно-кислородной шкале. О глубине похолоданий судить довольно трудно, поскольку спектры осадков этих периодов бедны по количеству пыльцевого материала. Тем не менее, совершенно очевидно, что лесная растительность на территории Восточной Сибири в периоды похолоданий полностью не исчезала. Все основные представители современных древесных растений продолжали существовать и в условиях оледенений плейстоцена. Происходила перестройка в структуре растительного покрова. Значительно сокращались площади лесной растительности. В условиях влажного холодного климата начала межледниковий и заключительных этапов оледенений преобладали лиственничные и еловые северо-таежные леса, которые позднее замещались пихтовыми и кедровыми. В условиях умеренно-теплого и относительно сухого климата середины межледниковых периодов развивались лиственнично-сосновые и кедровые среднетаежные леса. Очевидно в это же время максимально распространялась и степная растительность. Сравнение анализа частоты и характера смен типов растительности в интервале времени от 170 до 780 тыс. л.н. в исследуемом регионе с таковыми для разных регионов Северного полушария показывает, что растительность Восточной Сибири откликалась на глобальные изменения климата параллельно с изменениями растительности в других регионах.

Анализ глинистых минералов проводился для современных и более древних (возраст 900 лет) осадков, отобранных вдоль профиля в Северном бассейне оз. Байкал, Юго-Восточная Сибирь, который протянулся с запада на восток. Целью настоящих исследований было использование глинистых минералов для определения характеристик осадков восточной и западной частей оз. Байкал и определения их связи с водосборными бассейнами и с особенностями седиментации. Не считая иллита, который является самым распространенным минералом вдоль профиля, минералогия глин осадков восточной и западной частей различна. Минералогический состав глин западной части характеризуется высоким содержанием хлорита, низкими содержаниями смектита и каолинита и достаточно хорошей степенью кристалличности всех глинистых минералов. Напротив, минералогический состав глин восточной части отличается более низким содержанием хлорита, более высокими содержаниями смектита и каолинита и низкой степенью кристалличности глинистых минералов. Предполагаем, что различия геологической обстановки и морфологии водосборных бассейнов приводят к различиям между осадками западной и восточной частей озера в результате различных механизмов выветривания и переноса, предшествующих непосредственному осаждению осадков. Содержание смектита и область пика отношения иллит/смектит являются возможными индикаторами различия между доминирующими осадками из западной и восточной частей. Из этой интерпретации следует, что турбидиты, сконцентрированные в центре профиля, заданного от мыса Заворотный вкрест простирания Байкала (профиль Заворотный), привнесены из западной части водосборного бассейна. Значительная вариация в распределении глинистых минералов на протяжении нескольких сот лет, наиболее отчетливо проявленная в содержании смектита и отношении иллит/хлорит, говорит о существенных изменениях условий, контролирующих осадконакопление в Северном бассейне. Это должно учитываться при использовании распределения глинистых минералов в осадках оз. Байкал для палеореконструкций.

В ходе настоящего исследования были изучены магнитные свойства и проведен гранулометрический анализ керна двух скважин BDP-93 (100 м), пробуренных на Бугульдейской перемычке в оз. Байкал, расположенном на юге Восточной Сибири. Преобладание положительного наклонения остаточной намагниченности керна указывает на его принадлежность эпохе Брюнес ( 80 тыс. лет). Были обнаружены некоторые геомагнитные экскурсы в обоих кернах. Сравнивая датировки по ¹⁴C с линией регрессии палеомагнитных данных, они оцениваются 100 и 120 тыс. лет (событие Блейк), 310 и 340 тыс. лет (Калабрийский хребет, событие 1). Эти геомагнитные события, возможно, включают двойные экскурсы. Сравнение магнитных свойств осадков с содержанием диатомей и биогенного кремнезема показывает низкое содержание магнитных минералов в межледниковые периоды и высокое - в ледниковые. Однако эта закономерность плохо проявляется в нижних 60 м керна. Начиная с отметки 40 м петромагнитные характеристики и другие параметры говорят об изменении условий седиментации, что, вероятно, связано с изменением источника сноса. Полученные результаты показывают, что региональные условия осадконакопления оказывали влияние на обстановку седиментации на Бугульдейской перемычке.

Используя метод датировки по ¹⁴C в осадках керна (2 м), полученного из Южной котловины озера Байкал, было изучено распределение каротиноидов, производных хлорофилла и других биогенных индикаторов, таких как биогенный кремнезем (BGS), общий органический углерод, общий органический азот, а также перилен. Фотосинтетические пигменты, биогенный кремнезем и общий углерод (азот) в больших количествах отмечаются в верхней (выше 80 см) части керна (12–13 тыс. лет), в то время как повышенное содержание биогенного перилена наблюдается в нижней (ниже 80 см) части. Биогенный кремнезем в верхней части керна имеет отрицательную корреляцию с общим содержанием каротиноидов и не имеет значимой положительной корреляции с общим содержанием органического углерода и суммарным хлорофиллом a. Это свидетельствует о том, что высокие содержания биогенного кремнезема, определяющие четко выраженные окислительные условия в озере, стимулируют аэробный распад органических соединений в толще воды и поверхностных осадках. Высокие содержания перилена в нижней части разреза, формирование которого происходило при низкой продуктивности озера, предполагает существование в прошлом специфических процессов осадконакопления.

Рассмотрена связь состава твердого стока рек бассейна Байкала с минералогией и геохимией коренных пород выделенных питающих петрографических провинций – Приморской, Хамар-Дабанской и Баргузинской. Последние сложены древними вулканоплутоническими породами субщелочного и известково-щелочного составов, преимущественно гранитоидами, глубоко метаморфизованными породами докембрийского фундамента и мезокайнозойскими осадочными образованиями. Особое место занимает бассейн р. Селенга, поставляющий более 70 % стока всех наносов рек.
Химические элементы в твердом стоке находятся в минеральных фазах и их ассоциациях, а также мигрируют в сорбированном состоянии на органических и минеральных взвесях и коллоидах. Главными концентраторами элементов являются минералы тяжелой (0,25–0,05 мм) и тонкопелитовой ( 0,001 мм) фракций. При этом уровни концентраций элементов в твердом стоке рек близки к байкальским "кларкам", а содержания рудных элементов (Mn, V, Cr, Co, Ni, Zn, Pb, Sn) в 2-6 раз ниже кларка этих элементов в осадочных породах, что отражает общую геохимическую специфику коренных пород водосборного бассейна.
В тяжелой фракции твердого стока рек Приморской провинции преобладают амфиболы, пироксены и минералы группы эпидота, т. е. минералы с повышенным содержанием Ag, Pb, Cu, Ni и Мо, тогда как в твердом стоке Баргузинской провинции выявлены их минимальные содержания. В Хамар-Дабанской провинции преобладают ильменит-магнетитовая, амфибол-пироксен-эпидотовая и магнетит-ильменит-гранат-эпидотовая ассоциации, в Баргузинской - сфеново-ильменитовая ассоциация с рутилом, титанониобатами, корундом и другими минералами. Такие элементы как Ce, Th, Y, Se и др. установлены в тяжелой фракции твердого стока рек Хамар-Дабанской провинции и практически отсутствуют в Приморской.
Минеральный и элементный состав твердого стока р. Селенга представляет собой эффект литолого-геохимических признаков, определяющийся сносом с огромной водосборной площади, сложенной разнообразными по составу породами. В нем выявлены повышенные содержания Sr, B и Zn и пониженные Mn.
Специфические особенности минерального состава и геохимии твердого стока рек водосборного бассейна Байкала нашли отражение в современных донных отложениях озера, что дает основание для восстановления геологической истории их формирования в голоцене и прогнозирования особенностей осадконакопления при изменении климата.

Изучение магнитной восприимчивости проводилось на образцах, отобранных из коротких (первые метры) кернов осадков озер Байкал и Бива.
По результатам измерений было отмечено, что образцы, отобранные из кернов оз. Байкал, характеризуются "сплющенными" эллипсами анизотропии магнитной восприимчивости. Минимальные оси анизотропии имеют направления, близкие к вертикальной линии, в то время как образцы из кернов оз. Бива имеют минимальные оси, близкие к горизонтальной плоскости, и их "сплющенная" структура не проявляется четко. Различные свойства анизотропии магнитной восприимчивости между кернами двух озер могут быть обусловлены различными условиями осадконакопления (глубина воды в месте отбора керна в оз. Байкал составляет 200–1600 м, в то время как глубина воды в месте отбора кернов на оз. Бива – несколько десятков метров).
Анизотропия магнитной восприимчивости увеличивается с глубиной и достигает достаточно стабильной величины на определенной глубине и имеет прямую корреляцию с изменением глубины воды в месте отбора кернов. Гидравлическое давление, которое испытывают озерные осадки, по-видимому, связано с глубиной стабилизации анизотропии магнитной восприимчивости.
Были изучены также два гравитационных керна из оз. Байкал. Восприимчивость керна Ver-99 М6, отобранного на противоположном берегу оз. Байкал напротив устья Селенги, характеризуется значительными изменениями в районе возрастов от 11 до 12 тыс. лет. Причем анизотропные параметры меняются одинаково для разных кернов в интервале одних и тех же возрастов. Восприимчивость керна Ver-97 ст. 6 с Академического хребта также имеет характерные подобные вариации. Порядок изменений восприимчивости, возможно, связан с так называемым событием похолодания Моложе Дриас (11-12 тыс. лет). Определенный перенос осадков мог произойти на значительной площади оз. Байкал на стадии Моложе Дриас.
Изменение восприимчивости керна Ver-97 ст. 6 с возрастом почти полностью согласуется с изменениями ¹⁸О, полученными по глубинным морским осадкам. Однако в сравнении с изменениями ¹⁸О изменения восприимчивости более значительны на границе межледникового интервала по сравнению с толщей ледникового интервала. На основе этих результатов можно предположить, что на континенте (оз. Байкал) изменение климата от межледниковой к ледниковой стадии могло произойти более быстро, чем в океане.

Проведенный для оценки экологического состояния подземных вод бассейновый анализ в районе Хову-Аксынского арсенидно-кобальто-сульфидного месторождения (Республика Тыва), расположенного на левом берегу р. Элегест, совместно с полевыми морфометрическими исследованиями и гидрогеохимическим опробованием выявил, что химический состав подземных вод в значительной степени определяется бассейновой организацией территории. Рассчитанные для бассейна Хову-Аксынского лога структурные индексы площадей, длин, уклонов и бифуркации, а также геоморфологическая работа указывают на то, что в его пределах изменяется функциональный тип звеньев бассейнов 3-го порядка по выносу и накоплению водных и литопотоков: от сбрасывателя (в верхнем звене) до накопителя (в среднем) и транзитного (в интегральном нижнем звене). В соответствии с типом бассейнов установлено, что химизм подземных вод формируется преимущественно в среднем и нижнем звеньях бассейна под воздействием как природных, так и антропогенных источников. По мере удаления от источников загрязнения в подземных водах делювиально-пролювиального горизонта появляются ореолы, отражающие уменьшение значений общей минерализации (от 0,68 до 0,3 г/л), жесткости (от 7,1 до 3,2 мг-экв/л) и мышьяка (от 0,013 до менее 0,005 мг/л). Практическое отсутствие загрязнения воды рудообразующими тяжелыми металлами (никель, кобальт, медь), характерными для месторождения и хвостохранилищ, также объясняется транзитной специализацией интегрального звена водосборного бассейна. Полученные результаты показывают возможность его использования в моделировании условий выноса и аккумуляции загрязнения природного и антропогенного происхождения для подземных водоносных горизонтов.

Представлены результаты геоинформационного анализа транспортной доступности для жителей Забайкальского края районных центров с расположенными в них центральными районными больницами. Анализ выполнен в среде ArcGIS с использованием авторского подхода и созданного пользовательского инструментария - моделей процессов геообработки. Для анализа использованы официальная статистическая информация из баз данных Росстата и Забайкалкрайстата, данные министерства здравоохранения и Министерства строительства, транспорта и дорожного хозяйства Забайкальского края. На основе существующих систем расселения и дорожной сети для каждой центральной районной больницы построены области обслуживания, состоящие из «временных» зон доступности, определяемых временем движения на автомобиле. Результаты анализа свидетельствуют о существовании на территории края пространственно-временного неравенства для жителей региона в возможности получения медицинских услуг. Выявлено, что более половины населенных пунктов региона (82 % жителей края) находится в зоне часовой автотранспортной доступности. 12 % населения региона проживает в населенных пунктах, удаленных от районных центров на расстояния от одного до двух часов езды на автомобиле. Остро стоит проблема доступности медицинской помощи для жителей северных районов края. Установлено, что жители 69,3 % населенных пунктов региона расположены удаленно от прохождения официальных межмуниципальных автобусных маршрутов, их население может рассчитывать в основном на частные и маршрутные такси или собственный транспорт. Поэтому даже для проживающих в зоне часовой доступности возможность добраться до районного центра может стать существенной проблемой.

Представлен анализ отклика ценности экосистемных услуг на изменения в землепользовании и почвенно-растительном покрове (LULC), а также пространственного вклада отдельных трансформаций в функции экосистемных услуг на территории подразделения Барасат Садар (Западная Бенгалия, Индия) за период с 1977 по 2016 г. на основе модифицированного коэффициента. Для выявления пространственно-временных особенностей в LULC загружены изображения со спутников серии Landsat с интервалом в 10 лет. С целью определения характеристик LULC выполнена контролируемая классификация на основе классификатора, построенного по принципу максимального правдоподобия. Величины ценности экосистемных услуг рассчитаны погектарно для наземной экосистемы на основе коэффициента каждой характеристики почвенно-растительного покрова, использованного в предыдущих исследованиях. Максимальное значение ценности экосистемных услуг было зафиксировано для поверхностного водного объекта в 2016 г. (477,06 млн долл. США), а минимальное - для залежи (0,98 млн долл. США) Полученные результаты свидетельствуют о том, что ухудшение состояния сельскохозяйственных залежных земель, густая растительность, закустаренные земли, стремительное расширение пахотных угодий, а также искусственная инфраструктура для поверхностных водных объектов за период 1977-2016 гг. привели к постоянной потере общей ценности экосистемных услуг на сумму 238,92 млн долл. США при использовании в расчетах принятого коэффициента. Результаты исследования могут служить в качестве ориентира и основы при принятии решений, касающихся рационального использования земельных ресурсов, а также для достижения компромиссов между ростом городов и уменьшением экосистемных услуг.