Главная – Журналы – Поиск по журналам

Предлагается спектральный метод моделирования высокочастотных электромагнитных волн в аксиально-симметричной геометрии. Метод основан на разложении решения уравнений Максвелла по функциям Лагерра во временнoй области.
Спектральный метод применяется при решении уравнений Максвелла как для двумерной среды, так и для слоистой среды. В случае слоистой среды используется разложение Фурье-Бесселя по радиальной переменной. Приводятся результаты сравнения эффективности спектрального и конечно-разностного методов. Рассматриваются "гармонические" решения и "уединенные" решения в методе Лагерра, исследуется динамика монохроматического и широкополосного электромагнитных импульсов.

Историко-геологическая и палеобиосферная информация, раскрывающая эволюцию Земли во взаимодействии ее геосферных оболочек, определяет хроностратиграфическое пространство литосферы. Носителями этой информации являются стратиграфические подразделения. Элементарной ячейкой структуры хроностратиграфического пространства фанерозоя является биостратиграфическая зона, а в протерозое эту функцию выполняют секвентемы. Вендская секвентема, нижняя граница которой связана с окончанием ледниковой субэратемы, формированием последних диамиктитов (Varangerian, Marinoan) и крупнейшей постгляциальной трансгрессией, имеет уникальную палеонтологическую характеристику, которая постоянно расширяется и детализируется. В хроностратиграфическом пространстве венд, несомненно, относится к неопротерозою, однако составляет единый с фанерозоем акрохрон биосферной эволюции. Вендский этап разделяет и связывает два разновеликих интервала эволюции геомериды - более длительный (от возникновения самой жизни до начала венда) временной интервал, отмеченный доминирующей ролью прокариотных экосистем, и относительно короткий, но разительно отличающийся своим невероятным биоразнообразием существования экосистем современного типа с явной доминантой эукариот.

Иерархическая структура и концептуальные основы Международной стратиграфической шкалы (МСШ) были созданы в период деятельности первых восьми сессий Международного геологического конгресса (МГК) (1878-1900 гг.) путем систематизации и унификации преимущественно западно-европейских региональных стратоэталонов, кроме перМКСой и частично каменноугольной систем со стратотипами на территории России. В последующее столетие она уточнялась и дополнялась на основе тех же принципов. С середины 80-х годов прошлого столетия в рамках Международной комиссии по стратиграфии (МКС) начала проводиться самая радикальная реформа МСШ, которая выявила противоречивые тенденции в развитии современной стратиграфии. Они выражены прежде всего в принципиальных различиях новой методологии "рационального" обоснования глобальных стратоэталонов, принятой МКС, и реальной практикой разработки их региональных эквивалентов, основанных не на выборе отдельных хронометрических реперов для глобальных корреляций, а на выявлении естественных историко-геологических этапов в эволюции экосистем с использованием всей совокупности палеонтологических, седиментологических и изотопно-хронометрических данных. Главным элементом нового подхода стало провозглашение самодостаточности лимитотипов, т.е. монотаксонных реперов для градуировки МСШ, заменяющих в качестве первоосновы стратотипы самих подразделений как их интегральных комплексных характеристик, отражающих направленность и периодичность в эволюции Земли. Негативные последствия такого "рационального" обоснования и ревизии стратоэталонов МСШ особенно отчетливо видны на примере нововведений в расчленение кембрийской и ордовикской систем при сопоставлении принятых МКС их новых отделов и ярусов с глобальными экосистемными перестройками в раннем палеозое.

Современные представления о геологической истории, палеогеографии и палеобиогеографии средних широт Центральной Евразии в палеогене были заложены во второй четверти прошлого столетия А.Л. Яншиным. Рассмотрены основные этапы геологического развития Западно-Сибирской и Туранской плит, а также Тургайского прогиба. В палеоцене и эоцене они являлись ключевыми звеньями единой меридиональной морской коммуникационной системы, связывающей Арктический океан с Тетисом. До возникновения широтного Альпийско-Гималайского орогенного пояса Тетис с его окраинными морями образовывали единую шельфовую акваторию. Наиболее тесные связи водных масс и биотический обмен между ними были в танете и первой половине ипра. Это сопровождалось активным теплопереносом из тропических в высокие широты по всей системе внутренних шельфовых морей и проливов. C конца палеоцена меридиональная система была дополнена и осложнена широтной системой проливов, обеспечивающей связь морей Северного Перитетиса с Североморским бассейном и Атлантикой. Сочетание двух морских коммуникационных систем до конца эоцена определяло динамику климата этого региона. Влияние Арктического бассейна в большей степени отражалось на составе холодноводного бентоса, а Тетиса - на планктонной биоте фотического слоя. В заключительный этап морского осадконакопления в тавдинский век Западно-Сибирский внутренний бассейн был уже полностью изолирован от Арктического и открыт через Тургайский пролив только в Туранское море. В периоды низкого стояния уровня Мирового океана происходило формирование "азолловых" слоев в условиях опреснения поверхностных вод и дизоксии придонных, населенных угнетенной бентосной биотой. На рубеже эоцена и олигоцена с исчезновением тавдинско-чеганского моря на обширных пространствах Западной Сибири, Тургая и Северного Приаралья начала формироваться речная сеть. Она была ориентирована с севера на юг в условиях нестабильного умеренно-теплого (до субтропического) климата с переменной влажностью. Окончательное становление мезофитной листопадной хвойно-широколиственной флоры тургайского экотипа завершилось к концу раннего олигоцена.

Выполнен сейсмостратиграфический анализ палеогеновых отложений Северо-Восточного Устюрта. Выделено четыре сейсмостратиграфических комплекса: палеоцен-ипрский, лютет-бартонский (тасаранский), бартон-приабонский (саксаульско-чеганский) и олигоценовый. Впервые установлено клиноформенное строение тасаранского и саксаульско-чеганского комплексов. Это объясняет различные представления о возрасте комплексов. Сейсмостратиграфический анализ должен стать неотъемлемой частью стратиграфических исследований, что существенно повысит надежность корреляции разрезов.

Исследования, проведенные за последние десятилетия на суше, в областях подготовки осадочного вещества, по путям его переноса на разных высотах в атмосфере и выпадения на поверхность океана (природный планшет) привели к выводу о существовании глобальной системы дальнего высотного (трансокеанского) переноса вещества особого состава и свойств. Это тонкие микро- и наночастицы (94 % мельче 2 мкм), которые своим происхождением отвечают тропическим и субтропическим аридным (бессточным) зонам суши и продолжаются в океаны. По составу и свойствам они соответствуют пелагическим глинам (красная глубоководная глина и др.). Со спутников и высотных самолетов удалось исследовать пылевые облака по путям их дальнего, в том числе трансокеанского, переноса. Эти данные дополнены пробами, собранными на островах и в рейсах экспедиционных судов, из кернов покровных и горных ледников, а также изучением продуктов распространения ядерных взрывов и извержений вулканов.
По ряду признаков выделены зоны аридной седиментации, т.е. определенной климатом (недостатком воды), подготовкой рассеянного аэрозольного вещества на суше, его транспортировкой ветром на разных высотных уровнях и отложением на поверхность океана. Транспортировка идет на двух высотных уровнях (от поверхности до облаков и выше облаков, 5-7 км), где скорость ветра достигает 300 км/ч, чем и определяется дальность переноса.
Выделены три типа переноса, отличающиеся не только динамикой, но и составом, и свойствами микро- и наночастиц: 1 - локальный (0-10 км от источника); 2 - региональный (100-1000 км); 3 - глобальный (более 1000 км). Материал глобального переноса - тонкий. Общая поставка эолового материала определена 1.6 млрд т/год, что близко к поставке речного материала в пелагиаль, т.е. за пределы маргинальных фильтров. Поставка идет из четырех главных источников на суше с осаждением в морских частях аридных зон. Общая их площадь составляет около 1/3 площади Мирового океана. Во время оледенений в связи с понижением уровня на 100-120 м развеивались рыхлые осадки с осушки шельфа, которая по площади приближалась к площади всей Африки. Это приводило к росту запыленности атмосферы в 3-5 раз и ослаблению теплового потока Солнца в связи со снижением прозрачности атмосферы. Аридные морские осадки прошлого изучаются в колонках и кернах глубоководного бурения. Обосновываются новыми данными недавно открытые процессы аридной седиментации в морях и океанах.

Первая бактериальная форма в фосфоритах (бацилловидная) была описана в 1895 г. Б. Рено и С.Е. Бертраном из копролитов позвоночных животных пермских битуминозных сланцев области Отун (Autun) Франции. Из тех же образований Б. Рено в 1900 г. впервые диагностированы кокковидные бактерии. Д. Соудри и И. Шампетье в 1983 г. впервые описали капсулы цианобактериальных нитей из кампанских фосфоритов пустыни Негев, Израиль. Гликокаликс впервые выявлен в верхнеюрских-нижнемеловых фосфоритах Егорьевского месторождения Русской платформы, где он сопутствует кокковидным бактериальным формам.

В мезонеопротерозойских бассейнах юга Восточной Сибири выделяются разнообразные строматолитовые постройки: простые (биогермы и биостромы), одиночные, барьерные, береговые рифы и рифоподобные структуры и крупные рифоподобные банки. Эти данные и результаты макро- и микроскопических исследований строматолитов указывают на ведущую роль микробиальных сообществ в производстве первичного карбонатного материала. Основная масса карбонатного ила зон глубокого шельфа, склонов и бассейновых равнин мезонеопротерозойских бассейнов Восточной Сибири поступала с мелководных шельфов. Анализ материалов практически по всем карбонатным комплексам докембрия свидетельствует, что ведущая роль микробиальных сообществ в генерации карбонатного материала прослеживается в явном виде с позднего мезоархея. Как мелководные, так и глубоководные карбонатные осадочные системы докембрия во многом гомологичны фанерозойским. Их многообразие и развитие контролируется рядом факторов, которые по-разному проявляют себя в геодинамически разнотипных бассейнах, а сами разноранговые карбонатные системы являются хорошими индикаторами разномасштабных событий в развитии бассейнов, начиная от малоамплитудных эвстатических колебаний уровня моря до глобальных эпох затопления и высокого стояния суперконтинентов.
Отсутствие в докембрии разнотипных известьпродуцирующих организмов определяет относительное однообразие карбонатных пород, а также не всегда выразительную структурно-морфологическую дифференциацию органогенных построек докембрия.
Эволюция рифогенных систем в докембрии определялась в первую очередь общей эволюцией литосферы, благодаря которой в определенные эпохи создавались и прекращали свое развитие бассейны, благоприятные для массового развития микробиальных сообществ, а также усложнением структуры микробиальных сообществ - строматолитообразователей. Эпохи редукции строматолитообразования и деструкции морских бассейнов хорошо гармонируют с глобальными эпохами становления и высокого стояния суперконтинентов.

Приведены результаты изотопных (Sr, С и О) и геохимических исследований карбонатных отложений енисейской серии хр. Азыр-Тал (Кузнецкий Алатау). С помощью методов Sr и С изотопной хемостратиграфии установлены возрастные ограничения на время формирования карбонатных отложений енисейской серии. На основе этого показано, что осадки чарыштагской, биджинской, мартюхинской и нижней части сорнинской свит накапливались в позднем венде и раннем кембрии, в возрастном интервале 580-530 млн лет, а верхней части сорнинской свиты - 525-517 млн лет. При этом последовательное накопление их в едином осадочном бассейне не подтверждается проведенными геохимическими исследованиями. Отложения верхней части (пачки 2 и 3) сорнинской свиты накапливались в осадочном бассейне иного типа, чем все остальные нижележащие отложения енисейской серии. Так, в поздневендское время в пределах Кузнецкого Алатау можно выделить, как минимум, два типа мелководных морских бассейнов - шельфовый в пределах блока с пассивным тектоническим режимом (чарыштагская, биджинская, мартюхинская и нижная часть сорнинской свит) и океанический, где накопление происходило в пределах океанических островов при активной подводной гидротермальной деятельности (верхняя часть сорнинской свиты).

Оценка глубин палеобассейнов относится к одной из наиболее трудных задач в области изучения эволюции осадкообразования. Значительные вариации глубин океанических и шельфовых палеобассейнов обусловлены не только их генезисом, но и историей развития составляющих такие бассейны отдельных крупных элементов за счет дифференциации расчлененного дна. С этих позиций изучены эффузивно-осадочные и осадочные образования раннего палеозоя Горного Алтая. Эти объекты формировались на палеоокеанических поднятиях раннекембрийской Кузнецко-Алтайской островной дуги и в позднекембрийско-раннеордовикском Алтайском сегменте Палеоазиатского океана, а также во внешней зоне Алтайского позднеордовикского шельфового бассейна. По геологическим, геохимическим и литолого-фациальным данным получены экспертные оценки абсолютных глубин отдельных фрагментов палеобассейнов с кремневым осадконакоплением, откалиброванные на заключительном этапе биоиндикаторными методами. Для верхних частей палеоокеанических поднятий Кузнецко-Алтайской раннекембрийской островной дуги предполагаются глубины 300-400 м, для верхних частей палеоокеанических поднятий Алтайского позднекембрийско-раннеордовикского сегмента Палеоазиатского океана - глубины от 500 до 1200 м, а для внешнего края внешней зоны позднеордовикского Алтайского шельфового бассейна - глубины от 150 до 500 м.