Том 515, № 1 (2024)

Рассмотрены возможности открытия крупных месторождений нефти в центральной части Енисей-Хатангского регионального прогиба. Обработка и комплексная интерпретация геолого-геофизической и геохимической информации дали основание для выделения четырех перспективных зон нефтенакопления (площадь 58 тыс. км²). По многозалежному Пайяхскому нефтяному месторождению в подошве клиноформного комплекса выделены еще три зоны, которые расположены на глубинах 3.2–3.5 км. Это позволило обеспечить прирост локализованных извлекаемых ресурсов нефти категории Д₁л.

Полученный раннепермский (275.3 ± 3.1 млн лет) ⁴⁰Ar/³⁹Ar-плато-возраст детритовой слюды (хромистого фенгита) из обломков в лиственитовом песчанике офиолитокластитовой толщи Рассохинского террейна хр. Черского, по-видимому, отвечает времени или близок ко времени образования лиственитов в источнике сноса – в массивах офиолитов хр. Черского – и ограничивает нижний предел времени осадконакопления кластических отложений. В качестве менее вероятной альтернативы рассмотрена возможность частичной потери аргона слюдой в результате деформаций и постседиментационного преобразования отложений офиолитокластитовой толщи в раннепермское время.

Проект ПАО “НК “Роснефть” по стратиграфическому бурению на шельфах морей Российской Арктики нацелен на установление возраста и состава структурно-вещественных комплексов осадочных бассейнов. На востоке моря Лаптевых в 2021 году были впервые пробурены 6 малоглубинных скважин с отбором керна. Бурением вскрыты и датированы поздним барремом–ранним аптом осадочные породы складчатого основания. Залегающий с угловым несогласием синрифтовый комплекс датирован палеоценом. Разрез перекрывающих отложений имеет эоцен-плейстоценовый возраст и содержит крупные перерывы. Комплексирование данных бурения с результатами интерпретации сейсморазведочных данных позволило уточнить геологическую модель региона и датировать этапы его тектонической эволюции.

С целью идентификации источника рудного вещества впервые охарактеризованы Re–Os- и Pt–Os-изотопные вариации и содержания сильно сидерофильных элементов (ССЭ) в хромититах и минералах осмия Гулинского массива ультраосновных и щелочных пород с карбонатитами Маймеча-Котуйской провинции Полярной Сибири. При проведении исследований был применен комплекс методов, включающий рентгеноспектральный микроанализ, термоионизационную масс-спектрометрию в отрицательных ионах (N-TIMS) и масс-спектрометрию с использованием изотопного разбавления и ионизацией пробы в индуктивно-связанной плазме (ID-ICP-MS) после разложения образцов при высоком давлении. Концентрации ССЭ в образцах хромититов варьируют в пределах 191–866 мг/т с преобладанием платиноидов Ir-группы (Os, Ir и Ru) над платиноидами Pt-группы (Rh, Pt и Pd) и Re, что согласуется с минеральной формой их нахождения в Os–Ir-сплавах и лаурите (RuS₂). Высокоточные Re–Os- и Pt–Os-изотопные данные свидетельствуют о том, что содержания сильно сидерофильных элементов в хромититах и минералах осмия Гулинского массива в значительной степени контролировались составом мантийного источника, который эволюционировал с околохондритовыми интегрированными по времени Re/Os- и Pt/Os-отношениями, характерными также для источников большинства коматиитов и абиссальных перидотитов.

Впервые с помощью лидара дифференциального поглощения дистанционно проведен анализ концентраций газовых молекул ¹²CO₂,¹³CO₂, СН₄, Н₂О и прослежена динамика дегазации пород при изменении атмосферного давления. Для снижения влияния внешних метеорологических факторов зондирование проводили в тупиковом тоннеле Баксанской нейтринной обсерватории ИЯИ РАН.

Проведены изотопно-геохимические (δ²Н и δ¹⁸O в Н₂О, δ¹⁵N в N₂, δ¹³С в СО₂ и СН₄, ³Не/⁴Не) исследования термальных (до 41.3^оС) углекислых вод, выходящих в забое 4-километровой исследовательской штольни Нейтрино. Полученные значения δ¹³С(СО₂) (–8.0… –6.4‰) здесь указывают на вулканогенный генезис СО₂. Наличие вулканогенной составляющей в газах также подчеркивается высокими значениями ³Не/⁴Не (346 × 10^–8). При этом азот, присутствующий в газовой фазе, характеризуется значениями δ¹⁵N = +1.3‰, что указывает на его коровый генезис. В штольне в одном из выходов газа отмечена повышенная концентрация СН₄ (до 0.5%). Этот метан характеризуется высокими значениями δ¹³С (–33.5 и –26.0‰), которые, в общем, типичны и для других углекислых источников Восточного Приэльбрусья. Воды терм штольни в отличие от поверхностных холодных углекислых источников Северного Кавказа, которые по значениям δ²Н и δ¹⁸O практически неотличимы от поверхностных вод, заметно обогащены тяжелым изотопом кислорода (¹⁸О). Это является следствием обмена по кислороду вод с вмещающими породами при повышенных температурах. На диаграмме δ¹⁸О–δ²Н фигуративные точки термальных вод формируют хорошо выраженный тренд, который отражает смешение этих изотопно-тяжелых и изотопно-легких инфильтрационных вод.

Проведены петрографические, геохимические и изотопно-геохимические исследования мезопротерозойской вулканической ассоциации (лавовые покровы, Валаамский силл) в Ладожском грабене в области сочленения Карельского кратона и Свекофеннской орогенной области. Ферробазиты близкого состава и геологической позиции в лавовых покровах и силле имеют различный изотопный состав Nd, отличающийся на 5 единиц εNd(t): –4…–5 в ферробазальтах лавовых потоков и очень низкорадиогенный изотопный состав Nd в мафических породах силла (εNd(t) до –11 для феррогаббро), причем идентичный изотопному составу его кислых пород (εNd(t) до –11 для гранофиров). Показано, что в условиях гетерогенной по возрасту коры процесс фракционной кристаллизации по толеитовому тренду, совмещенный с ассимиляцией выплавок из боковых пород магматических камер, может быть эффективным механизмом формирования таких “парадоксальных” особенностей изотопного состава Nd. Изотопный состав пород силла указывает на вероятное присутствие мезоархейских блоков в нижней коре области Ладожского грабена.

Рассмотрены основные недостатки отдельных элементов моделирования сейсмического режима для целей создания карт Общего сейсмического районирования в рамках вероятностного подхода. Предложен вариант методики, которая вследствие исправления описанных недостатков должна давать более точные оценки вероятных проявлений сейсмичности в будущем. Впервые предложена стохастическая модель сейсмического режима в виде синтетического каталога землетрясений, генерируемого на произвольный условный период и воспроизводящего свойства каталога фактических землетрясений, включая пространственно-временное группирование. Предложена методика верификации моделей сейсмического режима для проверки соответствия моделей исходным данным, оценке прогнозной эффективности моделей и для сравнения по этим характеристикам разных моделей.

Рассмотрены геофизические эффекты сильного сейсмического события в виде двух землетрясений магнитудой 6.8 и 4.9, произошедших 08.09.2023 г. в Марокко в близкие времена 22:11 и 22:30 UTC с эпицентральным расстоянием между очагами ~4 км. С использованием данных ряда обсерваторий сети INTERMAGNET и результатов магнитной регистрации в геофизической обсерватории “Михнево” ИДГ РАН показано, что в отсутствие значимых глобальных возмущений магнитного поля Земли землетрясения сопровождались серией из трех положительных бухтообразных геомагнитных вариаций с максимальными амплитудами от ~1 до ~10 нТл, следующих друг за другом через ~60 мин. Максимумы вызванных вариаций магнитного поля наблюдались практически синхронно на расстояниях от ~800 до ~10000 км. Время запаздывания магнитного эффекта относительно главного толчка первого землетрясения составило ~70 мин. С учетом практически планетарного характера и высокой синхронности вызванных возмущений магнитного поля в значительном диапазоне расстояний, а также задержек по времени, соответствующих по порядку величины времени пробега сейсмического сигнала расстояния, кратного размеру Земли, высказано предположение, что магнитный эффект рассматриваемого сейсмического события был вызван глобальным источником, в качестве которого может служить возбужденное геодинамо. Приведен ионосферный эффект рассматриваемого сейсмического события в виде вариаций критической частоты f₀F2, вычисленных по данным станции наземного зондирования обсерватории дель-Эбре.

По данным измерений флуктуаций компонент скорости ветра, температуры воздуха и концентрации частиц аэрозоля на опустыненной территории в Астраханской области в условиях всплесковой эмиссии пылевого аэрозоля определены вертикальные турбулентные пылевого аэрозоля и тепла. С использованием спектрального анализа охарактеризована временная изменчивость горизонтальной и вертикальной компонент скорости ветра, температуры воздуха и концентрации частиц пылевого аэрозоля. Показано, что всплесковая эмиссия пылевого аэрозоля определяется низкочастотными конвективно обусловленными вариациями горизонтальной компоненты скорости ветра при превышении пороговой скорости сальтации. Выявлены существенные различия пространственно-временной изменчивости вертикального переноса тепла и пылевого аэрозоля. Рассчитаны 30-минутные средние значения потоков тепла (90–158 Вт/м²) и пылевого аэрозоля (7.2–27.5 см⁻²см⁻¹), а также скорости выноса тепла (14–21 см/с) и пылевого аэрозоля (10–16 см/с).

Почвы выполняют важную роль по сохранению устойчивости биосферы, а также обеспечивают человечество продуктами питания, одеждой и являются основой для жизни человека на Земле. В процессе нерационального землепользования почвы часто деградируют, а иногда полностью уничтожаются. Но инвентаризация уничтоженных почв на систематической основе до сих пор не ведется ни в одной стране мира. В России на традиционных почвенных картах уничтоженные почвы также не отражаются. Нами предпринята попытка создания первой карты страны, на которой показаны уничтоженные в результате направленного антропогенного воздействия почвы. На карте отражены территории, где почвенный покров был уничтожен в результате строительства зданий, сооружений, автомобильных и железных дорог, карьеров и насыпей при добыче полезных ископаемых. В качестве основного источника информации использовалась краудсорсинговая база данных OpenStreetMap, а также результаты визуального дешифрирования нарушенных почв по спутниковым данным интернет-ресурса GoogleEarth^TM. Данные о нарушенности почв были агрегированы на почвенно-географические выделы Единого государственного реестра почвенных ресурсов России (масштаб 1: 2 500 000). Карта представлена в формате ГИС (шейп-файл). Карта содержит информацию о площади и доли нарушенных почв, а также о типе воздействия, в результате которого произошли нарушения.

Закономерности распределения редкоземельных элементов (РЗЭ) в природных объектах являются важными геохимическими индикаторами состояния окружающей среды. Впервые приведены данные по содержаниям РЗЭ в фукусовых водорослях из различных горизонтов литорали Баренцева моря. Поведение РЗЭ в природных процессах контролируется растворимостью их соединений, способностью к комплексообразованию, тетрад-эффектом фракционирования. Обсуждены природные факторы, определяющие миграцию РЗЭ в системе осадок–вода–макрофиты.

Представлен анализ проблемы эвтрофирования водных объектов как глобального процесса. Показаны объемы нарастающего использования азота и фосфора в планетарном масштабе, рассеивание которого в комплексе с потеплением климата приводит к повышению содержаний биогенных веществ в озерах и реках. Приведены результаты оригинальных исследований удаленных озер арктической зоны. Выявлена тенденция нарастания содержаний азота и фосфора, а также органического вещества в водах озер даже в случае отсутствия антропогенного воздействия на озера. Доказано, что в арктических регионах основное влияние на увеличение содержаний биогенных веществ и трофического статуса озер оказывает потепление климата.

Высокий тепловой поток и вулканическая активность в Западной Антарктиде способствуют нестабильности и ускорению стока в океан покровных ледников Западно-антарктического ледового щита. При этом может произойти катастрофическое повышение уровня моря на десятки сантиметров – первые метры за очень короткое по геологическим масштабам время (годы-десятилетия) за счет быстрого сползания больших масс льда Западной Антарктиды в океан. В случае сползания ледников Пайн-Айленд (50 см – повышение уровня моря) или Туэйтс (65 см – повышение уровня моря) в океан купол Западно-Антарктического ледяного щита потеряет опору со стороны этих ледников и может начать разрушаться. В этом случае уровень моря поднимется уже на первые метры. На основе реологического закона Глена для двумерной модели движения льда как нелинейной вязкой жидкости рассчитаны скорости течения ледника толщиной 3000 м в условиях прилипании к ложу (~20 м/год) и в условиях скольжения по коренному основанию при подплавлении нижней кромки ледника за счет повышенного теплового потока снизу (~3000 м/год). Эти скорости хорошо согласуются со скоростями движения ледников Пайн-Айленд, Туэйтс, Амери, Денмен и Тоттен. Быстрое движение некоторых выводных ледников Восточной Антарктиды, вероятно, также вызвано подплавлением их подошвы, что дает основание предположить повышенный подледный тепловой поток в этих районах Восточной Антарктиды.

В работе изучается потенциальная опасность, исходящая от мероприятий, проводимых правительством Японии по сбросу технической радиоактивной воды из хранилищ АЭС “Фукусима-1”. Рассматривается загрязнение радиоактивными частицами акватории Южно-Курильской рыболовной зоны (ЮКРЗ), которая является одним из наиболее перспективных районов для рыболовного промысла Российской Федерации. На основе моделирования переноса пассивных маркеров, имитирующих радиоактивное загрязнение, анализируются пути и механизмы переноса загрязнения в ЮКРЗ. Исследование проводится по альтиметрическим данным о геострофических скоростях для периода с 24 августа 2022 г. по 24 августа 2023 г. Перенос загрязнения в ЮКРЗ определяется комплексом условий, связанных с текущим режимом развития Первого меандра Куросио, а также локальной системой вихрей разных знаков как вблизи места слива, так и на границе ЮКРЗ. Установлена сезонная зависимость скорости и количества проникновения загрязненных вод к берегам РФ. Обнаружена возможность быстрой адвекции загрязнения в ЮКРЗ: за 13 суток. Такая скорость обусловлена захватом загрязнения меандром Куросио и дальнейшим его переносом системой мезомасштабных вихрей до границ ЮКРЗ. Выявлена порционность в поступлении загрязнения в ЮКРЗ. Построены графики распределения количества “грязных” маркеров по временам их запуска и поступления загрязненных вод к границе ЮКРЗ.