.АРХИВ СТАТЕЙ

Рассмотрены результаты флотационных исследований продуктов рентгеноабсорбционной сепарации, которая позволяет в 4 – 5 раз повысить содержание WO3 в питании последующего флотационного передела. Оценена возможность снижения выхода отсева исходной руды (несортируемый класс) – 6 + 0 мм и перспективность его гравитационного обогащения.

Испытания в условиях фабрики подтвердили эффективность использования культуры бактерий Pseudomonas Japonica при селекции медно-молибденового коллективного концентрата. Методом растровой электронной микроскопии определено, что сорбция культуры бактерий Pseudomonas Japonica осуществляется именно в точках закрепления ксантогената. Исследования методом инфракрасной спектроскопии показали, что после бактериальной обработки связи C – O и С = S исчезают и сильно уменьшаются интенсивности валентных и деформационных колебаний СН3- и СН2-групп, что может свидетельствовать о десорбции с поверхности минерала ксантогената.

Получены и охарактеризованы методами динамического рассеяния света и измерений дзетапотенциала водные микроэмульсии дибутилдиксантогена как активного действующего компонента промышленного флотореагента. Установлено, что типичный гидродинамический диаметр капель диксантогена составляет порядка 300 нм, а их дзета-потенциалы отрицательны. Методом атомно-силовой спектроскопии с коллоидным зондом (микросфера SiO2) в воде изучено влияние предварительной обработки микроэмульсиями на свойства гидрофобной (пирографит) и гидрофильной (диоксид кремния) поверхностей. Обнаружено возникновение дальнодействующих сил притяжения большой амплитуды, по-видимому капиллярной природы, между зондом и подложками после минутного контакта с диксантогеном. Предполагаем, что силы обусловлены образованием в результате действия диксантогена газовых наноструктур (нанопузырей, полостей и др.) на гидрофобизированной поверхности.

Приведены результаты изучения процесса ошламования ниобийсодержащих руд Вишневогорского месторождения. За критерий ошламования принимается содержание классов крупности менее 50 и 5 мкм, определенное на современном лазерном гранулометре. Выбор оптимальных методов и оборудования измельчения проводился по степени ошламования конечных продуктов. При исследовании использованы центробежная и стержневая мельницы. Для измельчения ниобиевых руд наилучшие результаты по степени ошламования показала стержневая мельница. По результатам экспериментов выбрана технологическая схема рудоподготовки ниобиевых руд с применением специальных методов дезинтеграции. В схеме использовано дробильное оборудование, обеспечивающее наибольшую степень селективности — конусная инерционная дробилка, и наименьшую степень ошламования при измельчении — стержневая мельница.

Изучены основные закономерности процесса селективного извлечения ионов марганца из техногенных вод путем сочетания химических и электрохимических методов. Приведены результаты исследований эффективных параметров осуществления процесса окислительного осаждения ионов Mn2+ электролизными растворами активных форм хлора, образующимися при электрообработке хлоридсодержащих растворов, и последующего выделения из растворов образующейся дисперсной фазы марганца. Предложен механизм формирования дисперсной фазы марганца в случае электрообработки кислых рудничных вод медноколчеданных месторождений.

Определены влияющие факторы и разработана матрица темпа износа режущего инструмента проходческих комбайнов. Установлено влияние прочности породы на эксплуатационный ресурс проходческого комбайна. Представлены результаты натурного исследования характера и скорости износа породоразрушающих резцов. Разработана и испытана в промышленных условиях конструкция тангенциального поворотного резца многоразового применения, увеличивающая его эксплуатационный ресурс. Для дальнейшего повышения эффективности отбойки пород предложено осуществить разрушение инструментом с режущим диском.

Рассмотрен опыт создания мобильной малогабаритной компрессионно-вакуумной ударной машины для малоглубинной до 100 – 150 м сейморазведки. Показано, что для задач, решаемых малоглубинной сейсморазведкой, предпочтительными являются ударные источники колебаний. Представлены результаты лабораторных и экспедиционных исследований. Обоснованы пути дальнейшего развития машин данного класса.

Описываются результаты стендовых и расчетных экспериментов по определению влияния параметров кольцевого упругого клапана (КУК) на изменение среднего давления в клапанной щели при срабатывании КУК. Полученная информация позволяет уточнить расчетную модель КУК и скорректировать форму поперечного сечения упругого кольца с учетом установленных закономерностей.

Проанализированы существующие способы получения протяженных направленных скважин при бурении горных пород при разработке месторождений высоковязкой нефти и природных битумов. Предложены пути развития направленного бурения горных пород высокой прочности с применением ударно-вращательного воздействия на геоматериал в паре с навигационными системами.

Приведены результаты экспериментальных исследований процессов взрывоинъекционной подготовки руд к подземному шахтному выщелачиванию золота. Показано, что инъектирование взрывными газами реагентных смесей в раскрывающиеся микротрещины позволяет решить проблему повышения эффективности шахтного выщелачивания за счет микроструктурной трансформации руд, содержащих дисперсные формы нахождения золота.

Приведены результаты исследований по оценке устойчивости откосов внутреннего отвала вскрышных пород затопленного угольного разреза “Тамнава Западное поле”. Геостатический анализ устойчивости выполнен с помощью методов Бишопа, Моргенштейна и Прайса. Результаты исследования показали достаточную устойчивость откосов внутреннего отвала, которая сохраняется после откачки воды из разреза.

Изложены краткие сведения по развитию циклично-поточной технологии с автомобильноконвейерным транспортом при открытой разработке месторождений твердых полезных ископаемых. Приведен анализ влияния объемов перевозки горной массы и глубины расположения дробильно-перегрузочных пунктов в карьере на расход материальных и энергетических ресурсов. Исследовано изменение удельных капитальных и эксплуатационных затрат на транспортирование руды и крепких вскрышных пород при различных расстояниях между дробильно-перегрузочным пунктом в карьере и приемными пунктами горной массы на поверхности. Проведена оценка эффективности применения автомобильно-конвейерного транспорта в комплексах циклично-поточной технологии. На примере глубокозалегающих залежей с большими пространственными размерами обосновано местоположение дробильно-конвейерных комплексов в карьере с большими пространственными размерами.

Проведена численная оценка трансформации молекулярной структуры угольного пласта, находящегося под действием горного давления достаточно большой период времени, которая описывается релаксационным механизмом деформирования молекулярной структуры угля. Выявлено, что не только в процессе динамического деформирования угля, как установлено ранее, но и при релаксации его молекулярной структуры может происходить отщепление от алифатической бахромы атомов метильной группы и водорода, которые, объединяясь, образуют молекулы метана. Показано, что эти молекулы сразу же вступают в сорбционную связь с углем. Выполнены расчеты объемов сорбированного метана, генерированного в углепородном массиве в результате релаксационного механизма деформирования молекулярной структуры угля.

Исследовано влияние контактного трения в экспериментах при сжатии образцов горных пород на характер разрушения, значения предельного напряжения, модулей упругости. Установлено, что зависимости этих величин от коэффициента трения являются возрастающими. Обнаружено существование двух зон: полного контакта и проскальзывания.

Для выработок эллиптического, сводчатого, квадратного и полигонального поперечных сечений рассмотрена плоская упруго-пластическая задача при условии предельного равновесия Кулона и различных коэффициентах бокового распора в нетронутом массиве. Решение задачи выполнено методом малого параметра и численным методом конечных элементов. Для взаимовлияющих выработок получены решения упруго-пластических задач. Установлены закономерности концентрации вертикальных напряжений в целике между взаимовлияющими выработками.

Территория Мурманской области, расположенная в пределах северо-восточной части Балтийского щита, долгие годы считалась асейсмичной. Начатые в середине прошлого века регулярные инструментальные сейсмологические наблюдения позволили получить новые данные о сейсмичности, показывающие существенное увеличение ее уровня, наглядно отраженное на картах общего сейсмического районирования территории РФ (ОСР-97). Мощный горнопромышленный комплекс Мурманской области также генерирует большое количество техногенных сейсмических событий. Выполнен анализ естественной и техногенной сейсмичности, рассмотрено их взаимное влияние.

Рассмотрены условия образования провалов на земной поверхности после завершения активной стадии аварийного затопления калийного рудника. Методами математического моделирования показано, что взаимосвязанными предпосылками реализации этого негативного процесса являются локализация мульды сдвижения на сравнительно небольшой площади, высокие градиенты оседаний в ее краевой части, наличие полости растворения, способной вместить весь объем разрушенных пород. Полученные результаты открывают перспективу для адекватного пространственного и временного прогноза динамического обрушения пород над затопленными рудниками.

Представлен экспертно-аналитический обзор важнейших достижений в области нелинейной геомеханики и геофизики, геомониторинговых систем, а также современных информационных технологий для развития научных основ “Технологии предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера”, относимой ныне к числу “критических технологий” для Российской Федерации. К актуальным направлениям исследований и разработок по реализации этого проекта относятся фундаментальные научные исследования по физике и геомеханике формирования и развития очаговых зон разрушения горных пород в природных и горно-технических системах, а также научные и технико-технологические разработки по созданию многослойной геоинформационно-мониторинговой системы геомеханико-геодинамической безопасности России. Авторы полагают, что отмеченные направления исследований и разработок могли бы быть положены в основу международного мегапроекта по наукам о Земле междисциплинарного характера “Разработка и создание многослойной геоинформационно-мониторинговой системы геомеханико-геодинамической и экологической безопасности в мире”.

Академику В. Е. Фортову —70лет

Экспериментально исследованы взрывчатые свойства порошков частиц полиметилметакрилата (ПММА) диаметром 100, 800 нм и 30 мкм. Установлено, что при низкой концентрации, благодаря высокойудельнойповерхности, максимальная скорость роста давления взрыва и его значения для частиц размером 100 нм значительно больше, чем у частиц размером 800 нм и 30 мкм. При концентрации больше 250 г/м3 интенсивность взрыва частиц размером 100 нм становится меньше, чем у частиц размером 800 нм, но остается выше, чем у 30-микронных частиц, из-за склонности первых к агломерации. Наибольшие значения давления взрыва увеличиваются с ростом концентрации для всех типов частиц, достигая максимума при концентрации 250 г/м3, но при концентрации больше 500 г/м3 они меняются незначительно. В соответствии с классификацией материалов на основе индекса дефлаграции наночастицы ПММА представляют б´льшую опасность взрыва и дают б´льшую его интенсивность, чем частицы микронного размера.

Выполнены измерения электросопротивления медной фольги при ударном сжатии. Построены зависимости электросопротивления и электропроводности от ударного давления в диапазоне до 20 ГПа. Эти зависимости являются монотонными, без явных изломов и особенностей. Выявлена качественная зависимость электросопротивления металла от ударного импеданса материала обоймы, в которой располагается образец. Сравнение полученных данных с результатами других авторов указывает на важность учета материала обоймы, формы и толщины образца, процедуры определения параметров состояния образца.

Представлены результаты экспериментального исследования передачи детонации в тонких слоях пластичного взрывчатого вещества ПВВ-12М (90 % гексогена,10%связки) через сплошные и перфорированные перегородки. Для слоев ВВ толщиной 2 ч 12 мм определены критические толщины перегородок из стали и оргстекла, при превышении которых детонация не передается. Показано, что ударные волны в ограничивающих заряд ВВ пластинах могут опережать инициирующую ударную волну в пассивной части заряда ВВ и с боковой поверхности нагружать заряд ВВ. Тем самым создаются периферийные десенсибилизированные слои ВВ, уменьшающие толщину слоя детонационноспособного ВВ и затрудняющие передачу детонации. Для передачи детонации через перегородки толщиной больше критической предложено использовать отверстия в перегородке, закрытые тонкими пластинами. Определены толщины пластин, при которых детонация распространяется через отверстие как в прямом и обратном направлениях, так и только в прямом направлении.

Проведено сравнение двух вариантов околопредельного инициирования тэна насыпной плотности: ударом пластины и внедрением в порошок интенсивного потока горячих газов. Использовалась синхротронная диагностика плотности вещества. Оба способа приводят к развитию детонации за время порядка 10 мкс, однако природа инициирования резко различается. При инициировании непроницаемым поршнем формируется плотная пробка сжатого материала, от фронта которой после некоторой задержки отделяется волна, развивающаяся за счет реакции в нормальную детонацию. При высокоэнтальпийном инициировании потоком горячих газов сжатие порошка невелико и процесс развивается в газопроницаемом веществе, начиная со стадии быстрого конвективного горения с последующим переходом в детонацию.

Проведено численное моделирование зажигания тэна поглощающей лазерное излучение пленкой оксида меди. Результаты расчета показали наличие минимума на зависимости динамического времени задержки зажигания тэна прямоугольным лазерным импульсом от толщины поглощающей пленки. Этот эффект обусловлен тем, что при толщине пленки, соизмеримой с обратной величиной коэффициента поглощения, количество тепла, выделяющегося в тонкой пленке вследствие многократного отражения светового потока, пропорционально ее толщине. Поэтому с уменьшением толщины пленки необходимо больше времени, чтобы ее нагреть до температуры зажигания тэна. В случае толстой пленки требуются дополнительные энергия и время для прогрева ее холодной части до температуры зажигания тэна.

Установлена возможность передачи детонации из пузырьковой реагирующей среды в объем взрывчатого газа, находящийся над поверхностью раздела. Опыты выполнены в постановке, когда пузырьковую детонацию возбуждали взрывом проводника в газожидкостной среде. Исследована динамика границы газожидкостной среды после прихода к ней волны пузырьковой детонации. Расстояние между проволочкой и границей пузырьковой среды уменьшали вплоть до 1 см, когда происходило инициирование объема газа горячими продуктами от взрыва проводника и разрядной плазмой. Определена вероятность передачи детонации из пузырьковой среды в объем газовой смеси в зависимости от глубины погружения проволочки, и описаны механизмы воспламенения объема взрывчатого газа.

Методами численного моделирования исследуется задача о выходе гетерогенной детонации газовзвесей частиц алюминия в кислороде из круглой трубы и о ее распространении в полуограниченное и неограниченное пространство. Анализируется влияние диаметра частиц монодисперсных взвесей и состава бидисперсных взвесей на режимы распространения. Результаты расчетов сравниваются с данными по гетерогенной детонации газовзвесей в плоском канале и по газовой детонации. Установлено, что критические значения ширины канала и диаметра трубы, как и в газовой детонации, различаются в 2 ÷ 2.5 раза. Однако отношение критического диаметра к размеру детонационной ячейки гетерогенной детонации может быть на порядок меньше, чем в газовых смесях.

Представлен анализ различных гипотез и моделей, касающихся физической природы отрицательного эрозионного эффекта. Дана оценка влияния различных факторов на возникновение этого эффекта, выделены наиболее существенные из них. Предложена система уравнений для исследования отрицательного эрозионного эффекта. Найдены новые полезные свойства числа Булгакова — Липанова.

Проведено численное моделирование безгазового горения образца в виде комбинации термически сопряженных плоских слоев, состоящих из двух смесей различной химической активности,— модель химической печки. Установлены критические условия горения в зависимости от соотношения объемов смесей в образце или содержания продуктов реакции. Определены время, скорость и режимы горения слоевой композиции в зависимости от объемного содержания смесей, толщины и количества слоев. Рассмотрено распространение волны горения с учетом «гомогенизации» образца при уменьшении толщины слоев при фиксированной концентрации компонентов.

Предложена модель процесса кислородной резки металлической пластины, в которой учитываются нагрев внешним и внутренним источниками тепла, теплоотвод из зоны реза и уменьшение толщины разрезаемой детали. Модель реализована численно. Продемонстрированы возможности модели для описания различных режимов резки: поверхностной и разделительной, резки в кинетическом и диффузионном режимах. По результатам расчетов построено поле температуры, исследовано влияние параметров на изменение толщины детали и формы края реза. Результаты качественно согласуются с данными экспериментов.

Решена задача о горении метановоздушной смеси в щелевой горелке с адиабатическими внешними стенками. Задача исследовалась численно в одномерной постановке в размерных переменных. Определена граница существования устойчивого высокотемпературного режима горения метановоздушной смеси в зависимости от скорости подачи газа и содержания метана в смеси. Определен механизм срыва устойчивого горения. Показано влияние теплообмена газа с внутренней вставкой на устойчивость горения.

Найдены верхние и нижние пределы воспламенения смесей силан — кислород и силан — воздух при давлении 0.05 ÷ 1.1 атм и температуре 350 ÷ 640 К на основе детальной химической кинетики Вестбрука. Показано слабое влияние процесса гибели радикалов ОН на эти пределы (их устойчивость) в рамках аррениусовской модели кинетики. Выявлено влияние состава смеси силан — воздух на пределы воспламенения. Показано, что при увеличении доли силана изменение предельных температур воспламенения немонотонное.

Численно исследовано распределение энтальпии во фронте одномерных пламен гомогенных смесей водорода, пропана, формальдегида и метанола с воздухом. Показано, что в отличие от классических представлений распределение энтальпии имеет более сложный характер: возможен как ее рост, так и понижение относительно начального значения. Конкретный вид распределения определяется, в том числе, и промежуточными компонентами, образующимися во фронте пламени, поскольку они также являются носителями химической энергии и переносят ее благодаря диффузии.

Исследовалось распределение динамических и тепловых параметров газа в непосредственной близости от стабилизатора пламени (за ребром и за уступом высотой 3 мм). С помощью аппаратуры PIV получены данные о продольной и поперечной компонентах скорости, о пульсациях скорости и корреляции пульсаций в пограничном слое с горением и без горения. Температуру измеряли термопарой. Выполнена визуализация пламени в видимой и ультрафиолетовой областях. Показано, что около передней кромки пламени в области присоединения потока скорость газа близка к нормальной скорости горения. По результатам измерений получены оценки тепловыделения. Установлено наличие областей объемного и фронтального горения, кинетического и диффузионного реагирования. По мере удаления от стабилизатора интенсивность тепловыделения снижается более чем на порядок величины.

Важным этапом создания перспективных двигателей и энергетических установок является отработка эффективного процесса сжигания углеводородного топлива. В литературе широко представлены расчетные и экспериментальные данные по горению различных газовых топлив в лабораторных условиях, но недостаточно данных по эффективному сжиганию газообразных углеводородов в многофорсуночных коротких камерах сгорания. В статье представлены результаты систематических экспериментальных исследований рабочего процесса в модельной прямоточной камере сгорания прямоугольного сечения с горением природного газа (метана) ввысокоскоростном дозвуковом воздушном потоке.

Современная высокоскоростная оптическая диагностика, а также новейшие методы визуализации позволяют исследовать высокодинамичные процессы горения в многофазных реакционных системах. В обзор включены самые последние работы по применению в этих целях высокоскоростной (5 кГц) плоскостной лазерно-индуцированной флюоресценции радикалов ОН. Этот метод использовался для визуализации динамических изменений концентрации ОН в газовой фазе вблизи поверхности твердых, жидких и гелеобразных топлив. Обнаружено, что помимо флюоресценции ОН в газовой фазе под действием лазерного излучения на длине волны 283.2 нм также флюоресцирует конденсированная фаза этих топлив. Одновременная визуализация сигналов флюоресценции радикалов ОН в газовой фазе и компонентов конденсированной фазы позволяет проводить различные исследования, ряд примеров представлен в обзоре.

Незаземленная горизонтальная петля, используемая в качестве источника в методе переходных процессов, в совокупности с подстилающей ее верхней частью разреза образуют систему с распределенными параметрами. На поздних временах и/или низких частотах для ее описания и анализа целесообразно использовать модель эквивалентного контура с сосредоточенными параметрами. На временах, сравнимых с периодом собственных колебаний тока в петле, модель в виде эквивалентного контура не объясняет экспериментальные данные. Их анализ свидетельствует о том, что в области ранних времен петля может быть представлена в виде комбинации двух длинных линий, образованных проводом петли и подстилающей его геологической средой. Такое представление петли позволяет, воспользовавшись средствами теории длинных линий, рассчитать ток для любого момента времени в любой точке петли. Поскольку на ранних временах параметры генераторной петли зависят от геоэлектрического разреза и окружающей обстановки, такое понятие как «первичное поле источника» применительно к измерениям на ранних временах теряет смысл. Поэтому инверсия индукционных переходных характеристик в области ранних времен на основе теории и моделей традиционной импульсной индуктивной электроразведки не представляется возможной. Однако, как показано на примере петли, шунтированной согласующим резистором, модель, основанная на теории длинных линий, позволяет решить обратную задачу, а именно подобрать параметры линий и сопротивление подстилающей среды, при которых модельные графики выключения тока близки к измеренным.

В скорости векового хода (СВХ) элементов геомагнитного поля — горизонтальной составляющей Н, вертикальной составляющей Z и наклонении I — выявлены флуктуации двух видов: с коротким (3 ± 0.15 года) периодом (КФ) и длиннопериодные (ДФ) (10—70 лет). Оценены амплитуды КФ СВХ. КФ однородны по всей Земле, флуктуации СВХ Z и I синхронны и имеют одинаковые фазы, а флуктуации СВХ Н противоположны им по фазе. Моделированием поля эксцентричного диполя с переменной широтой осевого полюса показано, что КФ СВХ вызваны колебаниями оси диполя (и ответственных за дипольное поле токовых систем во внешнем ядре). ДФ СВХ по-разному проявляются в разных регионах, в их природе преобладает влияние токов в жидком ядре вблизи границы с мантией.

Представлены итоги полевых археолого-геофизических работ. Описываются наиболее информативные результаты исследований за последние три года на территории Барабинской лесостепи. Работы проведены на разнотипных археологических памятниках широкого хронологического диапазона (VI тыс. до н.э. — II тыс. н.э.). Информация о наличии, размерах, конфигурации археологических объектов получена на основе данных магнитометрии и электрометрии. Изучены контрасты магнитных свойств верхнего горизонта современной почвы и подстилающего субстрата на территориях разнотипных и разновременных археологических памятников. Установлено, что малая контрастность приводит к уменьшению амплитуд магнитных аномалий над погребенными древними структурами. Подтверждена эффективность применения методов геоэлектрики там, где магнитометрия недостаточно эффективна.

Приведены первые данные по 40Ar/39Ar датированию, геохимии редких элементов и изотопному (Nd, Sr, O) составу Белогорского габбро-фойдолит-фойяитового интрузивного массива как одного из типичных представителей щелочной провинции на северо-востоке Кузнецкого Алатау. Установленный возраст породообразующего амфибола ~ 401—403 млн лет принимается за время формирования плутона в раннем девоне. По особенностям распределения и соотношениям LILE и HFSE в породах предполагается, что внедрение интрузии происходило в обстановке «суперпозиции» (наложения) девонского мантийного плюма на раннепалеозойские аккреционно-коллизионные вещественные комплексы. В связи с этим источник вещества магматических производных имел гетерогенный состав со смешением материала плюмового, надсубдукционного и корового субстратов. Мантийная компонента могла быть представлена комбинацией PREMA + EM, что подтверждается параметрами изотопного состава неодима (εNd (Т) ≈ 3.2—4.6; TNd(DM) ≈ 0.8 млрд лет) щелочных пород. Эффекты коровой контаминации отражены в повышенных отношениях изотопов стронция и кислорода ((87Sr/86Sr)T ≈ 0.7046—0.7054; δ18О ≈ 8.5—9.2 ‰, SMOW).

В пределах Южно-Муйской глыбы исследованы высокобарические мафические гранулиты и гранатовые пироксениты, встречающиеся в виде будин и линз среди метаморфических пород киндиканской серии. Формирование первичных парагенезисов гранулитов и гранатовых пироксенитов происходило в интервале температур 670—750 °C и 9.5—12.0 кбар. Возраст пика гранулитового метаморфизма пород по цирконам LA-ICP-MS U-Pb-методом составляет 630 млн лет. Геохимические характеристики гранулитов и изотопный состав гафния цирконов позволяют предполагать, что в качестве протолита гранулитов выступали дифференцированные внутриплитные базиты, формирование которых проходило при участии ювенильного мантийного источника позднебайкальского возраста и мезо- или палеопротерозойской коры. Сходство возрастов гранулитового метаморфизма Южно-Муйского и эклогитового метаморфизма Северо-Муйского блока свидетельствует о пространственной совмещенности двух блоков к началу позднебайкальских субдукционноколлизионных событий.

На основе предложенной методики сквозного изотопного датирования проведена реконструкция термохронологической истории раннепалеозойских коллизионных, субдукционно-коллизионных систем и глаукофансланцевых комплексов Центрально-Азиатского складчатого пояса. Показано, что история формирования этих геологических структур складывается из коротких, синхронных этапов активных термических событий, сопряженных с масштабным мантийно-коровым магматизмом, метаморфизмом HP/LT, HT/LP типов, интенсивными тектоническими деформациями. В качестве глубинного механизма синхронизации предполагается проявление плюмов различного масштаба как во внутриокеанической, так и внутриконтинентальной обстановке.

Впервые проведены Sm-Nd изотопные исследования обломочных пород каменноугльно-раннемелового возраста северо-восточной окраины Сибирской платформы. Установлена и проинтерпретирована изменчивость изотопного состава осадков в данном временном интервале. Высокие значения εNd(t) для каменноугольно-пермских отложений (от –11 до –2) свидетельствуют, что при их накоплении значительный вклад вносили продукты размыва островодужных и ювенильных комплексов, расположенных в каменноугольное время в Таймыро-Североземельском складчато-надвиговом поясе. Положительные значения εNd(t) для песчаников триаса указывают на размыв близких по возрасту магматических пород трапповой формации. Верхнеюрские и особенно меловые отложения, формирующие Лено-Анабарский и Приверхоянский прогибы, характеризуются резко отрицательными значениями εNd(t) от –15 до –19, указывающими на размыв зрелой континентальной коры. Карбон-триасовые комплексы, входящие в состав Верхоянского складчато-надвигового пояса, имеют более высокие значения εNd(t) и не могли быть источником детритового материала для меловых песчаников. Отложения, заполняющие Приверхоянский краевой прогиб, формировались не за счет разрушения растущей к востоку горной системы, а за счет разрушения удаленных и гомогенизированных источников сноса с изотопными характеристиками древней коры. Такими потенциальными питающими провинциями могли быть выступы кристаллического фундамента Сибирской платформы, такие как Алданский щит.

На примере Тишинского и верхней части Риддер-Сокольного месторождений Рудного Алтая обосновываются динамометаморфические структурно-вещественные преобразования рудовмещающих пород и руд. Линзовидная и линзовидно-ленточная морфология рудных тел, наблюдаемая в современной структуре месторождений, обусловлена переотложением рудного вещества in situ в виде тел, ориентированных согласно направлению действия максимальных касательных напряжений и, соответственно, общему простиранию деформационно-метаморфических структур. Установлено, что динамометаморфизм является не только структуро- и породообразующим фактором, но имеет большое рудоконцентрирующее и рудолокализующее значение, благодаря чему в зонах интенсивных деформаций и структурновещественных преобразований формируются богатые рудные залежи. Определен возраст основных фаз динамометаморфического воздействия и время формирования рудных тел, наблюдаемых в современной структуре месторождений. Для Тишинского месторождения он соответствует интервалам 294—301 и 279—288 млн лет (раннепермская эпоха), а для линзовидных рудных тел верхнего уровня Риддер-Сокольного месторождения установлено время формирования порядка 307 млн лет (позднекаменноугольная эпоха).

Представлен детальный анализ поля природных напряжений в коре Северного Тянь-Шаня в масштабе осреднения 10—15 км, полученного по сейсмологическим данным локальной сети KNЕТ. Трансформация данных о механизмах очагов землетрясений в параметры тензора напряжений осуществлялась на основе метода катакластического анализа разрывных смещений, разработанного в ИФЗ РАН Ю.Л. Ребецким. Результаты в виде ориентации осей главных и величин редуцированных напряжений представлены для четырех глубинных уровней коры. Установлено, что кроме геодинамического типа напряженного состояния горизонтального сжатия, встречающегося преимущественно в коре центральной части Северного Тянь-Шаня, имеется также большое число участков с режимом горизонтального сдвига со сжатием и растяжением и даже с чистым горизонтальным растяжением (для верхних слоев восточной части Чуйской котловины, в Суусамырской впадине и ее ближнем окружении, в срединной части Киргизского хребта). Выделено несколько крупных участков повышенного и пониженного уровня эффективного всестороннего давления, определяющего согласно закону Кулона — Мора и соответствующий уровень девиаторных напряжений. Установлено, что относительно сильные землетрясения тяготеют к участкам коры пониженного уровня эффективного давления, где на разрывах действуют меньшие по величине силы сопротивления хрупкому разрушению — напряжения кулонового трения. Показано, что один из участков субширотного разлома северного склона Киргизского хребта протяженностью около 60 км формирует в своем окружении закономерное распределение напряжений, отвечающее правосдвиговой компоненте смещения его бортов.

Обсуждаются трудности и противоречия классической концепции тектоники плит. Проанализированы ее исходные положения (постулаты). Показано, что постулат о твердотельном вращении плит на поверхности Земли (так называемая теорема Эйлера), на котором основаны кинематические построения тектоники плит, далеко не всегда применим, в частности, при анализе меловых реконструкций Северной Атлантики и Арктики. Также не выполняется исходное положение о полной механической обособленности литосферных плит, эквивалентное допущению о замкнутости всех их границ. Предлагается обобщение классической теории тектоники плит, в котором последние рассматриваются как деформируемые тела — тектоника деформируемых литосферных плит. Обосновывается новая региональная геодинамическая модель, описывающая меловую и кайнозойскую эволюцию литосферы Арктики и Северо-Восточной Азии. Модель основывается на представлении о существовании горизонтально протяженной конвективной ячейки в верхней мантии, сопряженной с конвейерным механизмом субдукции тихоокеанской литосферы. В рамках предложенной модели находят свое естественное физическое объяснение такие известные тектономагматические процессы, как отступание островных дуг в сторону океана с образованием задуговых бассейнов, возникновение континентальных рифтовых зон и магматических провинций на значительных (более 1000 км) расстояниях от зон субдукции и т.д.

В южном складчатом обрамлении Сибирской платформы в позднем палеозое и раннем мезозое возникла Центрально-Азиатская рифтовая система. Специфику ее строения определяют зональные магматические ареалы, ядра которых представлены крупнейшими батолитами мира — Ангаро-Витимским, Хангайским и Хэнтейским, а периферию образуют одновозрастные с ними рифтовые зоны. На примере Хангайского батолита, являющегося ядром Хангайского зонального магматического ареала (области), показано, что граниты батолитов представляют особый класс анорогенных гранитоидов. Каждый из них характеризуется близким по возрасту проявлением пород широкого диапазона составов от низкощелочных до субщелочных и щелочных и от базитов до ультракислых пород. Показано, что геохимические и изотопные характеристики пород Хангайского батолита варьируют между параметрами вмещающей континентальной коры и ювенильного мантийного источника. Продукты последнего формировались по рифтовой периферии батолита, но, кроме того, проявились в его центральных участках в виде синплутонических базитовых интрузий. Изотопно-геохимические характеристики гранитоидов батолита свидетельствуют, что мантийные магмы принимали участие в формировании гранитоидных расплавов. С учетом объемов пород батолита, составляющих около 1 млн км3, Хангайский зональный магматический ареал может рассматриваться как пример крупной кислой магматической провинции, формирование которой контролировалось локализованным источником вещества и тепла, т. е. мантийным плюмом. Предложена модель, связывающая особенности состава, строения и геологической позиции батолитов с воздействием мантийных плюмов на литосферу складчатой области. Предполагается, что мантийные расплавы по механизму андерплейтинга внедрялись в основание коры или подслаивали ее, вызывали коровый анатексис и смешивались с анатектическими расплавами. В результате возникли магматические продукты, геохимические и изотопные характеристики которых варьировали между типичными для конвергентных границ литосферных плит, с одной стороны, и свойственными для внутриплитных обстановок, с другой.

Джерки привлекаются для выявления анизотропии электропроводности в нижней мантии, обусловленной фазовым переходом магнезиовюстита из полупроводникового состояния в металлическое на глубинах 1500—2000 км. Теоретически изучаются возможные особенности проявлений джерков на поверхности Земли, возбуждаемых токами во внешнем жидком ядре при наличии анизотропии электропроводности в нижней мантии. С применением разложений по сферическим гармоникам получены уравнения для потенциала геомагнитного поля при слабой анизотропии среды. Рассматриваются варианты решений этих уравнений как в частотном, так и во временном представлениях. Обсуждаются пути решения обратной задачи получения оценок анизотропии по данным о распределении характеристик джерков на поверхности.

Проведенные исследования сейсмодислокаций, связанных с активизацией Аксуйского разлома при катастрофическом Кеминском землетрясении 1911 г., показали наличие в пределах Чон-Аксуйского и Кичи-Аксуйского рамповых грабенов большого количества первичных и вторичных палеосейсмодислокаций. В траншее, пройденной нами вкрест сейсмоуступа Кеминского землетрясения (М ≈ 8, I0 = X—XI баллов) 1911 г., помимо взбросовой подвижки названного сейсмического события и соответствующего ему коллювиального клина, выявлено отчетливое взбросовое смещение — результат палеоземлетрясения, произошедшего около 3000 лет назад. Нами также зафиксированы отложения, сформированные в озере, подпруженном сейсмоуступом, которое образовалось в результате сильного землетрясении около 12700 лет назад. Полученные нами палеосейсмологические результаты, а также данные радиоуглеродного датирования и опубликованные по району исследований литературные материалы позволяют утверждать, что вдоль Аксуйского разлома в позднем плейстоцене—голоцене фиксируются периоды длительного сейсмического затишья, разделенные сильными сейсмическими событиями или их кластерами на рубежах 19500—20000, 12700, 4000—3000 лет назад, моложе 850 лет (включая Кеминское землетрясение 1911 г.).

Предложен способ трехмерного моделирования импульсных зондирований с помощью быстрого преобразования Фурье: вместо решения задачи во временной области решается серия задач в частотной области, полученных в результате преобразования исходного генерирующего импульса методом быстрого преобразования Фурье. Приводятся численные оценки погрешности предложенного метода по сравнению с методом решения задачи во временной области на модельной задаче с синусоидальным сигналом.

Проведен региональный анализ влияния антропогенного (кислотные выпадения) и природного (климатические изменения, эндогенный метан) факторов на гидрохимический состав и фитопланктон горных озер Восточной Сибири за последние 210 лет. Откликом диатомового сообщества озер на интенсивное выпадение кислотных дождей, приведшее в 1950—1985 гг. к закислению озер Европы и Северной Америки, было частичное замещение Cyclotella-complex более рН толерантными видами диатомовых водорослей: Aulacoseira lirata, A. italica, Tabellaria flocculosa. Однако эта антропогенная нагрузка была недраматична для экосистемы горного озера Орон. Диатомовые летописи показывают отчетливую тенденцию к снижению численности водорослей в озере с конца Малого ледникового периода. Мы предполагаем, что главной причиной снижения биопродуктивности Орона была нехватка питательных веществ, вызванная поставкой ультрапресных вод за счет таяния ледников, снежников и сезонного снежного покрова Кодарского хребта, в результате глобального увеличения температур в Северном полушарии. Изменения в экосистеме озера могли быть ускорены выбросами эндогенного метана.