Главная – Журналы – Поиск по журналам

Представлено обобщение опубликованных и новых геолого-геохронологических, биогеографических, палеомагнитных, петролого-геохимических данных в обосновании тектонического районирования Центрально-Азиатского складчатого пояса (ЦАСП) и его венд-палеозойской геодинамической эволюции. Показано, что ЦАСП сформирован в зоне сочленения коллизионной и аккреционной окраин Сибирского кратона по аналогии современных тектонических взаимодействий Индо-Атлантического и Тихоокеанского глобальных тектонических сегментов Земли друг с другом и Евразией. Выявлено, что в венде-раннем ордовике по обрамлению Сибирского кратона существовали две активные окраины: коллизионная Тувино-Монгольская и аккреционная Кузнецко-Алтайская, отделяющие его, соответственно, от тектонических плит Палеоазиатского океана (Индо-Атлантический сегмент) и Палеопацифики (Тихоокеанский сегмент). Ранне-среднепалеозойская Чарышско-Теректинско-Улаганско-Саяно-Ольхонская сутурно-сдвиговая зона разделяет коллизионный ороген от шельфа задугового бассейна, расположенного в северной части Алтае-Саянской складчатой области на обрамлении Сибирского кратона. Сутурно-сдвиговая зона состоит из фрагментов венд-раннепалеозойской океанической коры задугового бассейна, ордовикских голубых сланцев и ордовикско-силурийских турбидитов, позднесилурийско-девонских коллизионных метаморфических пород и гранитов. На основании структурного положения сутурно-сдвиговой зоны и данных петролого-геохронологических исследований сделан вывод о том, что она представляет собой субдукционно-коллизионный комплекс, сформировавшийся на месте задугового бассейна венд-кембрийской Тувино-Монгольской островной дуги. Позднепалеозойские сдвиги и надвиги проявились в ЦАСП в позднем девоне-раннем карбоне в результате коллизии Казахстанско-Байкальского орогена (составного континента) с Сибирским кратоном с формированием Северо-Азиатского континента, а в позднем карбоне-триасе в результате коллизии Восточно-Европейского и Северо-Азиатского континентов с формированием Евразии. В результате коллизионных событий изначально линейные структуры коллизионного и аккреционного орогенов были деформированы в крупные ороклинальные складки, разделены сдвигами и надвигами на множество фрагментов, венд-палеозойские структуры в которых осложнены покровно-складчатыми деформациями.

Согласно гипсометрическому положению разновозрастных лавовых потоков Ия-Удинского вулканического поля (~ 8 и 4 млн лет), установлено, что основной этап интенсивного расчленения рельефа и активизации блоковых движений по Главному Саянскому разлому в пределах Бирюсинского блока произошел в позднем миоцене. Геохимические характеристики лав, такие как высокие значения параметра FCKANTMS (0.46-0.77) и положение фигуративных точек на диаграммах CaO-MgO и TiO₂/Al₂O₃-SiO₂, указывают на плавление гранат-пироксенитового мантийного источника, а не типичной перидотитовой мантии. Микроэлементный состав пород соответствует внутриплитным базальтам типа OIB. Вариации соотношений Th/Nb и TiO₂/Yb позволяют предположить, что для лав возрастом 4 млн лет в области плавления возрастает роль граната, тогда как для магм возрастом 8 млн лет более значим вклад литосферной мантии. Формирование обогащенного пироксенитового компонента в литосфере Бирюсинского блока, вероятнее всего, связано с процессами тектонической конвергенции и рифтогенеза в кайнозое, которые привели к изменению объема коры и вовлечению материала нижней коры в мантию Сибирского кратона. Таким образом, вулканизм Ия-Удинского междуречья является результатом плавления гетерогенной и обогащенной литосферной мантии.

Экспериментальные исследования, направленные на моделирование процессов взаимодействия гранатов эклогитового и лерцолитового парагенезисов с восстановленными и окисленными обогащенными серой флюидами, проведены на многопуансонной аппаратуре высокого давления «разрезная сфера» (БАРС). Эксперименты выполнены в системах гранат-сера-углерод и гранат-ангидрит-углерод при давлении 6.3 ГПа и температурах 1150, 1300 и 1450 °С с использованием графитовых ампул, а также Pt-ампул c буферирующим гематитовым контейнером. Экспериментально продемонстрировано, что воздействие как восстановленных, так и окисленных обогащенных серой флюидов на гранаты мантийных парагенезисов приводит к их частичному растворению, перекристаллизации и формированию зональных кристаллов с пониженными концентрациями железа в каймах. Кроме того, результатом данного метасоматического взаимодействия являются: 1) карбонатизация граната, сопровождающаяся формированием ассоциации магнезит ± доломит + кианит + коэсит или карбонатно-силикатного расплава и 2) сульфидизация граната с образованием пирита (1150-1300 °С) или сульфидного расплава (1450 °С) во включениях в гранате, а также в интерстициальном пространстве. В результате проведенных экспериментальных исследований выявлены индикаторные характеристики гранатов мантийных парагенезисов, подвергшихся воздействию серосодержащих флюидов, заключающиеся в пониженных содержаниях FeO в периферических зонах кристаллов относительно центральных, а также формировании сульфидных включений, трассирующих границы зон. В настоящей работе впервые изучены особенности растворения алмаза при P , T -параметрах литосферной мантии в системе силикат-сера-углерод, моделирующей мантийные метасоматические преобразования гранатсодержащих пород под воздействием обогащенных серой флюидов. Установлено, что кристаллы алмаза в этих условиях подвержены частичному растворению с образованием характерных фигур травления в форме негативных тригонов на {111} и прямоугольников на {100}.

Изучен химический и изотопный (С, О, Sr) состав карбонатных отложений в трех разрезах базальных слоев баратальской серии юго-востока Горного Алтая, которые считаются одним из древнейших фрагментов карбонатного чехла океанических поднятий, сохранившихся в структуре Центрально-Азиатского складчатого пояса. Содержания Fe, Mn и Sr, их соотношения между собой и между изотопными параметрами указывают на постседиментационные изменения, влияние которых значительно варьирует как между разрезами, так и внутри них. Для наименее измененного разреза Аккая значения δ¹³С составляют -0.4…+0.7 ‰, а величины ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr варьируют от 0.70818 до 0.70833, что ограничивает возраст осадконакопления интервалом 550-520 млн лет. В разрезах Курай и Чаган-Узун наряду с близкими величинами наблюдаются аномально-низкие значения ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr до 0.70662-0.70701, которые сопровождаются снижением величин δ¹⁸О и ростом содержаний Mn. Предполагается, что такие необычные изотопно-геохимические характеристики карбонатов являются результатом воздействия метасоматических флюидов, связанных с подстилающими базальтами и пространственно приуроченных к зоне регионального Курайского разлома. В разрезе Курай найдены скелетные мелкораковинные остатки Cambrotubulus , не известные древнее 550 млн лет, что подтверждает отнесение нижней части баратальской серии к пограничному интервалу докембрия и фанерозоя.

Представлены результаты экспериментального исследования пламени Бунзена с использованием метода плоскостной лазерно-индуцированной флюоресценции (ПЛИФ). Проведена визуализация конусного пламени в отсутствие и при наличии поперечного слабого электрического поля. В эксперименте использовались предварительно перемешанные смеси метан - воздух и аммиак ̶ водород ̶ воздух с числом Рейнольдса Re = 1000, 600 и коэффициентом избытка топлива φ = 0,92; 1,00 соответственно. С использованием метода ПЛИФ для двух линий молекулы OH получена оценка поля температуры исследуемых режимов в отсутствие и при наличии электрического поля. Результаты визуализации свидетельствуют о том, что под действием слабого электрического поля верхняя часть фронта пламени метановоздушной смеси скругляется и отклоняется в сторону катода. Влияние слабого электрического поля на пламя аммиачно-водородно-воздушной смеси не вызывает существенных изменений формы фронта пламени, а также существенных отклонений к электродам. Оценка поля температуры свидетельствует о том, что в исследуемых режимах слабое электрическое поле не оказывает влияния на распределение температуры в продуктах горения

Проведены исследования стабилизации диффузионного факела газообразных углеводородов и смесей с добавлением водорода как при свободном истечении в атмосферу, так и при воздействии внешнего электрического поля. Получены вольт-амперные характеристики пламени, находящегося в электрическом поле, при различной объемной доле водорода. При наложении постоянного электрического поля наблюдалось изменение режима стабилизации. Рассмотрена связь высоты поднятия факела с критерием гомохронности. Установлено, что электрогидродинамическое воздействие на пламя имеет двойственный характер: помимо "ионного ветра" имеется другой механизм влияния электрического поля на пламя, связанный с наведением внешним полем объемного заряда на область реакций

Выполнены расчетные исследования изменения температуры многолетнемерзлых грунтов при различных внешних граничных условиях. При выполнении расчетов использованы результаты лабораторных исследований теплофизических характеристик грунтов в талом и мерзлом состояниях, а также результаты натурных измерений температур грунта в г. Норильске. При задании граничных условий расчетной модели на внешней поверхности грунта были учтены толщина снежного покрова и радиационный баланс. Получено изменение радиационного баланса в годовом цикле для климатических условий г. Норильска. Показано, что снижение влажности поверхностных слоев грунта проявляется в уменьшении влияния фазовых переходов на его теплоинерционные свойства, что приводит к увеличению толщины слоя грунта с годовыми колебаниями температуры, росту глубины его протаивания и уменьшению температуры грунта ниже зоны протаивания. Получены данные о распределении температуры по глубине многолетнемерзлых грунтов при различных граничных условиях в многолетнем цикле для климата г. Норильска

В рамках теории антиплоского сдвига рассматривается задача о равновесии упругого композитного тела, содержащего множество тонких градиентно-упругих включений, каждое из которых геометрически представляет собой отрезок прямой с концами на краях тела. Включения (т. е. нити, стержни) параллельны друг другу, и задача содержит малый положительный параметр ε , описывающий расстояние между двумя соседними включениями. На основе вариационной формулировки задачи исследуется поведение семейства ее решений при стремлении ε к нулю. Обоснование предельного перехода при ε → 0+ основано на применении метода двухмасштабной сходимости. В результате конструируется корректная осредненная модель анизотропного градиентно-упругого композитного тела, которая описывает эффективное поведение на макроскопическом масштабе, т. е. на масштабе, на котором отсутствует необходимость учитывать каждое отдельное включение. Доказана дополнительная гладкость решения осредненной модели и на основе этого доказательства выводится ее эквивалентная "смешанная" формулировка. Наконец, для осредненной задачи в смешанной формулировке предлагается численный алгоритм и проводится серия численных экспериментов, подтверждающих корректность теоретических выводов

Рассматривается решение задачи о кручении постоянным моментом ортотропных стержней с круглым сечением при ползучести. Сравниваются решения для изготовленных из трансверсально-изотропной плиты стержней трех типов: 1) изотропного стержня со свойствами, соответствующими свойствам в плоскости этой плиты; 2) стержня, ориентированного по нормали к плите с учетом трансверсально-изотропных свойств материала; 3) стержня, ориентированного в продольном направлении плиты с учетом трансверсально-изотропных свойств материала. В двумерной постановке получены аналитические решения и оценки для угловой скорости закручивания в предположении установившейся ползучести и отсутствия стеснения перемещений на торцах стержня вдоль его оси. Полученные решения сравниваются с результатами расчета в трехмерной постановке методом конечных элементов в комплексе ANSYS. Показана возможность оценки напряженно-деформированного состояния методом характеристических параметров для стержней всех трех типов. Полученные аналитические зависимости позволяют найти сдвиговые параметры материала при проведении испытаний на кручение

Проведено численное моделирование течения неньютоновских жидкостей с различными реологическими параметрами в прямом микроканале для определения возможности его использования в качестве реометра. В расчетах использовался прямоугольный микроканал высотой 40 мкм, шириной 400 мкм и длиной 13 мм. Рассмотрена степенная жидкость, показатель консистенции которой варьировался в диапазоне 0,006 ÷ 0,6 Па ·cⁿ , индекс течения - в диапазоне 0,4 ÷ 0,8. Числа Рейнольдса изменялись от 1 до 100. На основе данных моделирования получена корреляция для постоянной величины в выражении для коэффициента трения, а также выведены уравнения, позволяющие рассчитывать реологические коэффициенты степенной модели по измеренным значениям расхода и перепада давления