Науки о земле. Рубрика в журнале - Вестник Мурманского государственного технического университета
Статья
В настоящее время в пределах Прибалтийско-Ладожской структурно-фациальной зоны, характеризующейся распространением прибрежно-морских и прибрежно-континентальных отложений нижнего и среднего франа, обнажения коренных пород практически утрачены. В обнажении Яхново вскрываются породы волховской свиты (дарривилий), а также важинской и сясинской свит (нижний фран). В породах волховской свиты зафиксированы комплекс ихнофоссилий мягкого дна с доминирующим ихнородом Thalassinoides Ehrenberg, характерным для обстановки сублиторали выше базиса штормовых волн и ниже базиса обычных волн, а также поверхность хардграунда с характерными следами сверления Trypanites Mägdefrau. В породах сясинской свиты установлены следы Arenicolites Salter, встречающиеся в отложениях зон высокодинамичного мелководья; в осыпи в глыбах известняков обнаружен крупный след артроподы, предположительно относящийся к ихнороду Rusophycus Hall, рассматриваемому как домихниа (норка) членистоногих. Находки крупных членистоногих ранее не были зафиксированы в породах франа востока Главного девонского поля. В ходе исследования доказана историческая, стратиграфическая, ихнологическая, палеоэкологическая, палеогеографическая ценность разреза Яхново, являющегося фактически единственным обнажением, демонстрирующим особенности карбонатно-терригенного разреза нижнего франа, сформировавшегося в наиболее мелководной зоне раннефранского моря.
Бесплатно
Статья
В статье приведены результаты изучения рифейских красноцветных песчаников Терского берега Белого моря. Рассмотрен 21 структурный элемент, характеризующий условия образования пород, в том числе 15 древних и 6 современных отложений. Наблюдения проводились в течение 10 лет на двух участках побережья Белого моря. Цель исследований состояла в установлении причин отсутствия органики, происхождения примеси гематита в песчаниках рифея и оценке климатических условий при их образовании. Эти вопросы являются ключевыми для выделения протерозойской красноцветной формации. Данные показали, что некоторые структуры пород аналогичны в древних и современных отложениях. К таким структурам относятся, например, волновая рябь, которая в деталях повторяет размерность, форму и ориентацию в обеих эпохах, поэтому может быть использована для оценки древних морских условий осадконакопления. Однако большая часть структур свидетельствует о принципиальных различиях условий образования пород. Установлено, что в древних породах систематически образовывались такыры и осаждался гематит, что свидетельствует о засушливом климате в рифее и специфическом составе морской воды. Наиболее важным отличием древних отложений является отсутствие в них фауны и флоры.
Бесплатно
Снеговая съемка в пределах месторождений медных руд в горнопромышленных районах Урала
Статья научная
В работе представлены результаты исследований пылевых остатков снегового покрова в пределах различных природно-климатических зон и месторождений меди Уральского региона. Исследование снегового покрова является одним из методов экологической оценки территорий. Это касается изучения пылевых остатков проб снегового покрова, что показано на примере территорий Северного и Южного Урала на разных стадиях работ на месторождениях меди. Начальная стадия изучения и разработки рассмотрена на примере медно-порфировых месторождений в Челябинской области, где для снеговых проб в пылевых остатках характерны семена березы, выявляется органика, очень незначительное количество минеральной части при низкой пылевой нагрузке (Р ˂ 100 кг/сут на км2). Для месторождений Ивдельского района (Северный Урал) в пылевых остатках в значительной мере присутствует органическая труха, обломки рудных минералов (пирита, халькопирита) и минералы вулканогенных пород и метасоматитов. Максимальное значение пылевой нагрузки установлено для отрабатываемого в настоящее время Ново-Шемурского месторождения. Изучение пылевых остатков в зоне влияния Карабашского медеплавильного комбината (до его реконструкции) показало, что в некоторых частях санитарно-защитной зоны уровень загрязнения снегового покрова очень высокий при значениях пылевой нагрузки до 12 633 кг/сут на км2, что определяется прежде всего широким использованием дробленых медеплавильных шлаков. В целом изучение пылевых остатков снежного покрова дает информацию как об экологическом состоянии территорий, так и минеральном составе остатков, что необходимо использовать в практических целях.
Бесплатно
Статья
Выполнен анализ условий и ограничений применения моделей Лихтенеккера и Лихтенеккера – Асаада для прогнозной оценки эффективной теплопроводности горных пород. Для сравнительной оценки рассмотрены экспериментальные данныепо теплопроводности карбонатных пород (известняк, доломит) из бассейна Molasseна юго-западе Германии, импактной структуры Чиксулуб (полуостров Юкатан, Мексика) и баженовской свиты (Западная Сибирь, Россия). Сопоставительные оценки выполнялись на основе использования корреляционных соотношений, полученных авторами экспериментальных работ в результате регрессионного анализа петрофизических свойств карбонатных пород. Результаты расчетно-аналитической оценки показали, что наиболее высокая точность прогноза теплопроводности с использованием модели Лихтенеккера – Асаада может быть достигнута при наличии экспериментальных данных, обеспечивающих высокоточное определение структурного фактора. Изучены особенности влияния различных параметров модели Лихтенеккера – Асаадана погрешность оценки эффективной теплопроводности породы. Установлено, чтона стадии предпроектных исследований для достаточно корректной теоретической оценки теплопроводности водонасыщенных слабопористых горных пород может быть использована модель Лихтенеккера.
Бесплатно
Статья
Особенностью открытой разработки Баженовского месторождения хризотил-асбеста является расположение карьеров "Центральный" и "Южный" в окружении промышленной и городской застройки, ограничивающей возможности дальнейшего развития открытых горных работ на глубоких горизонтах. Перенос этих строений сопряжен с колоссальными затратами и с экономической точки зрения не имеет смысла. В связи с этим актуальной является задача установления технической возможности и экономической целесообразности добычи асбеста подземным или открыто-подземным способами. Разработаны три варианта подземной геотехнологии вскрытия и отработки запасов за предельным контуром карьеров, учитывающих схему комбинированной разработки месторождения и отличающихся средним содержанием асбеста в балансовых запасах, применяемой системой разработки и годовой производственной мощностью шахты. Установлено, что комбинированная разработка месторождения технически возможна и экономически целесообразна по параллельной схеме с отработкой подземным способом запасов со средним содержанием асбеста 4,4 %, что обеспечивается применением современных высокоэффективных подземных геотехнологий. Это позволяет расширить сырьевую базу и продлить срок службы градообразующего предприятия на 8 лет.
Бесплатно
Статья
Оценка состояния природных вод требует комплексного подхода, включающего определение широкого спектра физико-химических показателей, на основе которых разрабатываются специализированные индексы и классификации. Традиционные методы анализа не всегда учитывают влияние ряда загрязняющих веществ, таких как полиароматические углеводороды (ПАУ), которые могут оказывать значительное воздействие на экосистемные процессы и качество водной среды. В работе представлены результаты исследований малых озер Томского района (Томская обл.), испытывающих влияние антропогенной деятельности и представляющих собой пресноводные водоемы с показателями электропроводности не более 0,34 мСм/см, значениями рН до 7,2. Содержание неорганических макрокомпонентов (катионов и анионов) не превышает предельно допустимых концентраций (ПДК), что свидетельствует об удовлетворительном химическом составе воды. Детально проанализировано содержание фотопигментов в донных отложениях. Для всех исследованных образцов зафиксирован широкий диапазон концентраций хлорофилла а от 0,35 до 2,3 мкг/г, что может быть обусловлено неоднородностью пространственного распределения фитопланктона и трофическим статусом водоемов. Детально исследовано индивидуальное и суммарное содержание тринадцати приоритетных ПАУ в поверхностных водах. Их суммарные концентрации варьируются от 0,37 до 0,54 мкг/л, что указывает на наличие умеренного уровня загрязнения; в составе преобладают нафталин, флуорен, фенантрен и бенз[а]антрацен, обладающие способностью к биоаккумуляции. На основании полученных данных рассчитан индекс загрязненности воды (ИЗВ), который показал, что все исследованные озера относятся к категории умеренно загрязненных, приближаясь к границе с загрязненными водоемами. Проведенное исследование позволило оценить влияние антропогенного воздействия на химический состав поверхностных вод малых водоемов Томского района. Особое внимание уделено роли полиароматических углеводородов в формировании экологического состояния водных объектов и их вкладу в изменение значений индекса загрязнения вод. Полученные результаты демонстрируют значимость подобных исследований для мониторинга и охраны водных экосистем.
Бесплатно
Статья
Анализ загрязнения атмосферы при пылении хвостохранилища АНОФ-2 (Мурманская область, г. Апатиты) проведен с привлечением CFD-моделирования, выполненного с помощью программы Comsol. Для вычисления аэродинамических характеристик применялось приближение несжимаемой жидкости с привлечением стандартной (k-?)-модели турбулентности. Процесс распространения мелкодисперсной пыли промоделирован посредством численного решения конвективно-диффузионного уравнения переноса примеси с учетом скорости оседания. Численные эксперименты выполнены при вариации скорости ветрового потока 5–23 м/с и площади пыления от 2 до 10 га при случайном выборе из 20 дискретных участков. Получены распределения динамической скорости для конкретных участков пыления, поинтервальные и суммарные пространственные распределения пылевых загрязнений (частицы пыли диаметром 0–70 мкм с шагом 10 мкм). Отмечены особенности влияния на уровни загрязнения атмосферы конкретных районов г. Апатиты в зависимости от размещения пылящих участков по поверхности пляжа хвостохранилища. Проанализированы и обобщены до функциональных зависимостей расчетные уровни загрязнения атмосферы в центре г. Апатиты, осредненные по количеству сочетаний участков пыления. Обобщенная функциональная зависимость позволяет прогнозировать концентрацию пыли в г. Апатиты в зависимости от площади пыления случайным образом выбранных дискретных участков на поверхности хвостохранилища и скорости ветрового потока, а также определять критическую площадь пыления, при которой уровень загрязнения атмосферы достигает предельно допустимых концентраций в зависимости от скорости ветрового потока.
Бесплатно
Статья
Электрические методы мониторинга напряженно-деформированного состояния земной коры предполагают измерение кажущегося сопротивления, однако физический интерес представляют изменения удельного сопротивления. В ходе ежедневного (в течение 12 лет) измерения кажущегося сопротивления земной коры с помощью стационарной 32-электродной установки вертикального электрического зондирования в высокосейсмичном районе Таджикистанаи прецизионной аппаратуры получен профиль вертикального электрического зондирования особого вида, у которого от пикета к пикету меняется дата зондирования. Для инверсии полевых данных была разработана специальная версия программы IPI, учитывающая особенности измерительной установки. Первоначально прямая и обратная задачи вертикального электрического зондирования решались на стандартной логарифмической сетке разносов, что существенно увеличивало скорость расчетов. Фактические данные интерполировались к данной сетке. Однако тестирование алгоритма на синтетических данных показало, что в этом случае предельно достижимая точность ограничивается особым видом эквивалентности – эффектом раскачки сопротивлений. В прецизионной версии программы IPI реализовано несколько алгоритмических приемов, нацеленных на уменьшение погрешности решения обратной задачи. При описании эффектов, зависящих от выбора той или иной сетки разносов, произведено сравнение результатов решения обратной задачи для синтетических профилей в двух версиях программы IPI и определен полезный эффектот перехода на фактическую сетку разносов. При сравнении результатов инверсии экспериментального профиля вертикального электрического зондирования, полученногов результате многолетних наблюдений, по косвенным признакам произведена оценка амплитуды ошибок, возникающих при использовании логарифмической сетки разносов.
Бесплатно
