Том 511, № 2 (2023)

Выявлены и охарактеризованы элементы структуры свекокарелид перикратонной зоны Карельского массива (ЮВ Фенноскандии), сформированные после основных событий свекофеннского тектогенеза. Датированы возрастные интервалы проявления орогенной стадии и посторогенного коллапса растяжения, определены уровни глубинности формирования соответствующих структур и визуализирована схема дифференцированной эксгумации глубинных комплексов палеопротерозойской Саво-Ладожской подвижной зоны. Даны приблизительные оценки скоростей эксгумации глубинного материала на отдельных этапах докембрийской эволюции этой зоны.

Впервые определен U–Th–Pb-возраст (SIMS) магматического (Т = 730–744°С) циркона из средних и кислых метавулканитов супракрустального комплекса каскамского блока террейна Инари, расположенного на северо-западе Кольско-Норвежской области Фенноскандинавского щита – 1923–1926 млн лет. Новые данные позволяют отнести метавулканиты к калевийскому надгоризонту палеопротерозоя. Источником первичных расплавов метариодацитов и метабазальтов каскамского блока террейна Инари была палеопротерозойская континентальная литосфера не моложе 2390–2384 млн лет с существенным вкладом ювенильного материала (εNd(Т) = +1.2 – +2.8). Возраст вулканогенно-осадочных пород каскамской свиты и вепсия Южно-Печенгской зоны в пределах погрешности определения U–Th–Pb-возраста моложе пространственно сопряженных тоналитов массива Куроайви (1936 ± 7 млн лет, εNd(Т) = +0.1) и гранитоидных массивов Южно-Печенгской зоны (1950–1940 млн лет). Это доказывает, что этап гранитообразования разделял два геодинамических режима в Кольско-Норвежской области Фенноскандинавского щита – ранний этап континентального рифтогенеза ятулийско-людиковийского времени (2300–1970 млн лет назад) и этап, сходный с надсубдукционными обстановками формирования континентальной коры террейна Инари (1926–1850 млн лет).

Через год после аварийного разлива дизельного топлива (ДТ) в Норильске концентрации углеводородов (УВ) в донных осадках Норило-Пясинской водной системы снизились, но в среднем по районам уменьшались в той же последовательности, как и в 2020 г. (мкг/г): устье р. Амбарная (835, σ = = 1788) > руч. Безымянный – р. Далдыкан – р. Амбарная (306, σ = 273) > р. Пясина (23, σ = 20) > > оз. Пясино (12, σ = 8). Снижение концентраций произошло за счет деградации низкомолекулярных УВ. Содержание полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) в 2021 г. изменялось также в меньшем интервале (0–1027 нг/г), чем в 2020 г. (0–3865 нг/г). Нефтяное происхождение ПАУ в осадках р. Амбарная (в том числе устья), руч. Безымянный, р. Далдыкан подтверждает доминирование в их составе алкилированных гомологов нафталина. Аккумулирование УВ в отдельных горизонтах осадочной толщи обусловлено не только просачиванием ДТ, но и привносом органических веществ с заболоченных участков и пойменных озер, а также погребением поверхностного слоя паводком 2021 г.

Впервые был проведен гранулометрический анализ латеритных почв и установлены источники вещества, участвующего в образовании зоны деградации в бокситоносном латеритном профиле бокситоносной провинции Фута Джаллон-Мандинго. В ней на каменистых породах латеритных покровов повсеместно залегает почвенный горизонт – самый верхний элемент вертикального профиля коры выветривания. В почвенном горизонте большинство компонентов становятся подвижными, преобладают процессы выщелачивания, происходит мобилизация и перераспределение вещества латеритов. Изучение этих континентальных образований позволило установить генетическую связь почвенного горизонта коры выветривания с подстилающими их бокситовыми рудами, определить степень влияния состава почв на процессы бокситообразования.

В настоящей работе сделана попытка сравнения метаморфических преобразований вещества в “кислых” и “основных” породах в зоне интенсивных тектонических движений. Объект исследования располагается в районе сместителя главного коллизионного шва центральной эксгумированной части Приморского разлома (в районе реки Хорга), соединяющего Сибирский кратон и Ольхонский террейн. Установлено, что метаморфические породы, слагающие выбранный участок, представлены как “кислыми” (плагиогранитогнейсы), так и более “основными” (амфибол-биотитовыми плагиогнейсы) породами, контактирующими друг с другом и отличающимися по химическому составу. В то же время в обоих типах пород отмечается образование одинаковых метаморфических минералов групп граната и эпидота, связанное с процессами высокобарического регионального матаморфизма и, возможно, более поздними коллизионными событиями. Изучение химического состава породообразующих минералов позволило оценить РТ-параметры метаморфизма этих пород методом мультиминеральной термобарометрии. Было установлено, что в амфибол-биотитовом плагиогнейсе сохраняются условия раннего метаморфизма, отвечающего высокобарической амфиболитовой фации умеренной температуры, пограничной с эклогитовой фацией. В плагиогранитогнейсах фиксируются параметры более позднего метаморфизма, проходившего также при повышенном давлении, но при меньшей температуре – в парагонит-кианит-цоизитовой субфации эклогитовой фации, пограничной с фацией зеленых сланцев. Ассоциации, отвечающие раннему метаморфизму, в плагиогнейсах сохраняются плохо.

3D-модель земной коры в зоне сочленения юго-восточной части Евразийского бассейна и шельфа моря Лаптевых построена с использованием новейших сейсмических и гравиметрических данных. В исследуемом регионе мощность консолидированной части земной коры составляет 7–11 км, что может соответствовать как сильно растянутой континентальной, так и океанической коре. Формирование фундамента и осадконакопление в этой области начались, вероятнее всего, в позднеюрское время. Юго-восточная часть Евразийского бассейна тектонически отделена от остального бассейна зоной правого сдвига, смещение по которому происходило на протяжении Палеогена и составило более 100 км.

В работе исследуются особенности волновых форм P- и S-функций приемника, построенных по записям трех компактно расположенных широкополосных сейсмических станций. Станции расположены у Авачинской бухты, вблизи погружающейся части тихоокеанской плиты. Последняя представляет собой наклонный слой с повышенными значениями сейсмических скоростей, который может вызвать формирование сложной картины сейсмических волн и, тем самым, исказить форму функций приемника. Чтобы выявить степень этого влияния, мы вычислили две пары функций приемника. Для расчета первой пары мы использовали события, в которых сейсмические волны прошли через погружающуюся океаническую плиту, а для второй – нет. Показано, что обменные и кратные волны, образованные на границах высокоскоростного слоя, существенно искажают форму P-приемных функций, начиная, приблизительно, с 30-й секунды после вступления основной фазы. Существенного влияния субдуцирующей плиты на записи S-функций приемника не выявлено. Это эмпирически подтверждает применимость локальных одномерных моделей для интерпретации функций приемника. При этом сейсмический шум, вызванный океанической плитой, ограничивает максимальную глубину таких моделей величиной около 200 км в изучаемом районе.

Анализ батиметрических и сейсмоакустических данных, полученных в 41-м и 49-м рейсах НИС “Академик Николай Страхов” (2019 и 2020 г.), дал возможность впервые выявить на шельфе юго-западной части Карского моря контуритовые дрифты, приуроченные к узкой субмеридиональной депрессии глубиной до 240 м. Дрифты отделены от подстилающих осадков базальным несогласием, которое маркирует возникновение придонного течения в морской среде после таяния Баренцево-Карского щита в позднеплейстоцен-голоценовое время. Гидрологические измерения, выполненные в рейсе 89 (этап 1) НИС “Академик Мстислав Келдыш” (2022 г.), показали наличие придонного течения, измеренная скорость которого достигает 10 см/с.

По данным метеорологической сети за период 1991–2020 гг., а также радиометрических измерений температуры поверхности Т_П Московского региона спутниками Terra и Aqua за период 2000–2020 гг. исследованы суточный ход и многолетние изменения “острова тепла” Москвы в поле как температуры воздуха Т на высоте 2 м, так и Т_П. Для анализа Т_П отобраны 1379 спутниковых снимков за 21 год при ясной и малооблачной погоде, при которой возможен анализ “острова тепла”. Среднегодовые значения Т_П получены с использованием их нормирования по отдельным сезонам. Суточный ход “острова тепла” Москвы в воздухе выражен слабо, особенно при сравнении с сельской местностью не только центра города, но и всей его площади: достоверно лишь ослабление этого явления осенью и в предзимье (с октября по декабрь). По данным спутников “поверхностный остров тепла” отмечен максимумом в июне–июле при наибольшем развитии вегетации, минимумом осенью при опадении листвы и промежуточными значениями зимой и весной. Быстрый рост Т происходил в 1991–2020 гг. как в Москве, так и в сельской местности приблизительно с одинаковой скоростью. Вследствие этого в интенсивности “острова тепла” как в воздухе, так и на поверхности в целом за последние 20–30 лет не произошло статистически значимых направленных изменений. Вероятными причинами общей стабилизации “острова тепла” Москвы служат как природные, так и социально-экономические факторы: приблизительное постоянство повторяемости ясной погоды (способствующей усилению этого явления) и фитомассы в регионе (определяющей затраты тепла на транспирацию), замедление и прекращение роста населения и энергопотребления города, а также его деиндустриализация. Дополнительными причинами являются постепенное переселение жителей на новые окраины Москвы, а также карантинные ограничения из-за пандемии коронавируса в 2020 г.

Предложена методика оценки гидрофизических и химико-биологических характеристик неизученных малых и средних озер (площадью до 100 км²) арктических территорий России с использованием методов дистанционного зондирования и математического моделирования. Методика основана на использовании одномерной модели гидротермодинамических и химико-биологических процессов в водоемах. Предложенный подход позволяет на основе информации о географических координатах и площади поверхности озера получить оценку теплопереноса между атмосферой, льдом, водой и донными отложениями, дату образования ледового покрова, его толщину и продолжительность существования ледостава, рассчитывать профили температуры воды и донных отложений, а также растворенного кислорода по глубине. При этом не требуются контактные измерения, что крайне важно для труднодоступных и малоизученных северных территорий нашей страны.

Экспериментально и теоретически исследован процесс квазиодномерного растекания пятен нефтепродуктов по поверхности воды. В основе теоретической модели лежит приближенное уравнение, полученное при использовании законов сохранения массы разлившегося продукта и полной энергии системы. Представлены приближенные решения этого уравнения и результаты экспериментальных исследований по растеканию в узком протяженном контейнере машинного масла и сырой нефти, и показано их хорошее соответствие теории. Проведено сравнение с процессом двумерного осесимметричного растекания пятна таких же нефтепродуктов.

В донных отложениях озер Шира и Учум, расположенных на юге Сибири в степной зоне Северо-Минусинской котловины (Республика Хакасия и Красноярский край), проанализированы распределения углистых размером более 100 мкм, являющихся индикаторами горения растительности на окружающих озера территориях. Возраст исследованных отложений двух озер составил до 1400 и 500 лет назад соответственно. В отложениях обоих озер обнаружены углистые частицы трех типов. Первая группа частиц имеет вытянутую форму и интерпретируется как остатки травянистых растений и/или хвои. Вторая группа имеет вид тонких плоских пластинок и интерпретируется как остатки листьев и коры деревьев. Третью группу составляют объемные частицы различной неправильной формы, являющиеся предположительно остатками от горения древесины и угля. Частицы первого типа в основном являются индикаторами природных пожаров, и их поток не демонстрирует заметного увеличения в современный период. Поток угольных частиц второй и в наибольшей степени третьей групп резко возрастает в последние около ста лет, что отражает увеличение количества сжигаемых людьми древесины и угля в окрестностях исследованных озер в современный индустриальный период. Таким образом, впервые для данного региона выявлено увеличение поступления углистых частиц в донные отложения озер за последние около ста лет, являющееся беспрецедентным на протяжении периода, охваченного нашим исследованием. Тем самым получено свидетельство антропогенного воздействия на динамику углистых частиц в донных отложениях. Полученные сведения могут быть полезны для реконструкции динамики природных пожаров и палео-климата в данном регионе юга Сибири в позднем голоцене.