Науки о земле. Рубрика в журнале - Вестник Мурманского государственного технического университета
Высокая теплопроводность ядра Земли и геодинамо
Статья
Геомагнитное поле генерируется механизмом динамо в ядре Земли, поддерживаемым в процессе остывания планеты и роста твердого ядра. Магнитное поле существовало задолго до появления твердого ядра, но по имеющимся оценкам и расчетам, этого не могло быть. Согласно некоторым моделям остывания ядра Земли теплопроводность в нем выше общепринятых значений в три раза; величина конвективного теплового потока уменьшается, генерация магнитного поля прекращается. В этих моделях величина теплового потока на границе ядро – мантия за все время существования Земли линейно уменьшилась лишь на 15–20 %, что является грубым предположением. Значительные изменения теплового потока предсказывают модели остывания мантии, в которых рост конвективного теплового потока в древности происходит за счет уменьшения вязкости мантии при увеличении температуры вещества. При рассмотрении модели остывания Земли с трехкратным значением теплопроводности ядра показано, что использование комбинированной модели остывания ядра и мантии позволяет значительно увеличить в древности тепловой поток на границе ядро – мантия. Для замедления роста твердого ядра в модель включен субадиабатический слой; в результате размер твердого ядра удовлетворяет сейсмологическим наблюдениям. Модель позволяет получить достаточное количество энергии для генерации геомагнитного поля с момента появления жидкого ядраи по настоящее время. Появление твердого ядра 2,4 млрд лет назад, не приводящее в модели к резким изменениям теплового потока, согласуется с палеомагнитными наблюдениями, не фиксирующими изменений в поведении магнитного поля. Модель не исключает существование мультипольного магнитного поля на начальном этапе.
Бесплатно
Геологическое строение района Устоярви (северо-западная часть Арктической зоны РФ)
Статья
В статье приведены данные по геологии и вещественному составу пород района Устоярви (северо-западная часть Арктической зоны Российской Федерации). На основе изучения и математического сравнения (анализа оценки меры близости/отличия) состава пород этого района, которые ранее были отнесены к Устоярвинской структуре (Устоярвинскому зеленокаменному поясу), с высокой долей вероятности сделан вывод об их сходстве с породами Урагубской части пояса Колмозеро-Воронья, и что они являются его продолжением. Кроме того показано, что с запада на восток структурно-вещественные комплексы соседнего (Суормусского) блока постепенно насыщаются тектоническими клиньями пород Устоярвинского зеленокаменного пояса, что указывает на увеличение степени коллизионного взаимодействия различных по генезису породных ассоциаций. Оценены Р-Т параметры образования коматиитов зеленокаменных поясов: Колмозеро-Воронья, Ура-Губы, Устоярви и района Западной Лицы. Установлено, что коматииты зеленокаменного пояса Устоярви образовались при давлении около 5 ГПа, района Ура-Губы – около 4,5 ГПа, Колмозеро-Воронья – около 2 ГПа. Таким образом, коматииты зеленокаменного пояса Устоярви являются более высокобарическими образованиями.
Бесплатно
Статья
В западной части Уймонской впадины Горного Алтая в полевой сезон 2023 г. проведены измерения методом электротомографии по трем профилям для уточнения строения участка с выходами пород фундамента на дневную поверхность. В ходе исследования получены результаты трехмерной инверсии c учетом новых данных электротомографии, построена уточненная геоэлектрическая модель участка исследования. Для верификации полученной модели выполнено численное 2D-и 3D-моделирование, с помощью которого обоснованы геометрические размеры и удельные электрические сопротивления выходов коренных пород; показано влияние рельефа дневной поверхности на геоэлектрические разрезы в условиях горных районов со значительными перепадами высот на поверхности земли. Определение строения впадин необходимо для понимания этапов неотектонического формирования Уймонской впадины и всего региона, а также для оценки сейсмической опасности территории Горного Алтая. В ходе дальнейших исследований можно проследить объект на большую глубину (~100 м) с использованием трехэлектродной установки электротомографии или альтернативной аппаратуры с увеличенным размером измерительно-генераторного кабеля.
Бесплатно
Статья
Мончегорский район (Кольский полуостров) отличается платинометалльной специализацией и представляет перспективный объект для поиска и разведки ценных, стратегически важных металлов платиновой группы. В процессе исследования охарактеризованы петрографические, петрохимические и геохимические особенности жильных тел в зоне сочленения крупных раннепротерозойских расслоенных интрузий (Мончегорского плутона и Мончетундровской интрузии). Жильные тела наблюдаются в пределах Южносопчинского массива и массива Морошковое озеро. Жилы залегают вблизи контакта мелко- и среднезернистых метапироксенитов (метаноритов) и крупнозернистых габброноритов. Выделены два главных типа жил: 1) жилы плагиоклаз-пироксенового и плагиоклаз-амфиболового состава; 2) жилы кварц-полевошпатового и амфибол-плагиоклазового состава. Анализ содержания халькофильных элементов в породах на данной территории показал, что повышенные содержания элементов платиновой группы связаны с первым типом жильных образований. Жильные породы плагиоклаз-пироксенового и плагиоклаз-амфиболового состава (тип 1) содержат в среднем Cu – 0,22 %, Ni – 0,11 %, ?ЭПГ – 1 г/т, Au – 0,042 ppm. Жильные породы кварц-полевошпатового и амфибол-плагиоклазового состава (тип 2) содержат в среднем Cu – 0,04 %, Ni – 0,01 %, ?ЭПГ – 0,05 ppm, Au – 0,012 ppm. Спектры распределения редкоземельных и редких элементов в жильных породах Южносопчинского массива и массива Морошковое озеро показывают как общность всех типов жил, так и закономерный характер различий в составе жил.
Бесплатно
Статья
Возможность переработки сульфидного медно-никелевого сырья методом кучного биовыщелачивания вследствие экологической привлекательности данного подхода становится все более актуальной темой для горно-обогатительного производства. На примере руды Аллареченского техногенного месторождения рассмотрена эффективность метода биовыщелачивания для извлечения меди и никеля. Содержание металлов в исходном образце руды: никель – 2,42 % и медь – 0,75 %. Измельченную до крупности –5+3 мм руду орошали рабочим раствором, содержащим штамм Acidithiobacillus ferrivorans. Соотношение Т : Ж составило 4 : 1, расход – 0,1 мл/мин. У продуктивных растворов контролировали значения рН и окислительно-восстановительного поценциала, а также измеряли концентрации ионов двух- и трехвалентного железа, меди и никеля. Продолжительность эксперимента составила 11 месяцев, извлечено 8,9 % никеля и 6,1 % меди. Из продуктивных растворов извлекали медь методом цементации на железе, максимальное извлечение составило 97,3 %. Таким образом, предложенная схема извлечения металлов перспективна для переработки сульфидного сырья, в особенности – забалансовых руд и отходов обогащения.
Бесплатно
Статья
Загрязнение сточных вод соединениями неорганического азота является серьезной проблемой для горнодобывающей отрасли, промышленных и коммунальных предприятий. Азот может попадать в сточные воды карьеров, когда для взрывных работ используются взрывчатые вещества, содержащие нитрат аммония. Такое загрязнение воды азотом приводит к экологическому ущербу и заболеваниям людей, компании, превышающие установленные законом пределы загрязнения азотом, облагаются штрафами. Утилизация азота из сточных вод осуществляется биологическими методами, однако эффективность биологических методов в северных регионах России низка в силу климатических факторов, затрудняющих жизнедеятельность организмов. Поэтому важно разработать технологии очистки сточных вод для удаления соединений азота. В работе анализируется способность микроводоросли Chlorella vulgaris поглощать и использовать разные формы неорганических соединений азота в сточных водах горнодобывающей промышленности на примере сточных вод отстойника карьера и хвостохранилища предприятия "Карельский окатыш" (Костомукша, Республика Карелия). Изучены концентрации аммония, нитратов, нитритов в воде и биомасса микроводорослей в образцах воды. Новизной исследования является оценка концентраций загрязняющих веществ в параллельно идущих опытах с различными условиями культивирования. Установлено, что при культивировании Chlorella vulgaris при температуре 26 °C, аэрации и искусственном освещении концентрация аммония снижалась. Эти результаты свидетельствуют о перспективности биореакторных технологий очистки сточных вод от аммония.
Бесплатно
Методика определения петрографических структур с использованием прибора МИУ-5М
Статья
Авторами развивается статистический подход к определению структур горных пород. Предложено математически строгое определение петрографической структуры через вероятности бинарных межзерновых контактов. Петрографическая структура определена как инвариантный аспект организации горной породы, алгебраически выражаемый канонической диагональной формой симметрической матрицы вероятностей контактов и визуализуемый структурными индикатрисами – поверхностями 2-го порядка. Предложена согласованная номенклатура петрографических структур. Ранее метод хорошо показал себя при описании структур ийолитов и уртитов Хибин, а также амфиболитов островов Керетского архипелага (Белое море). Массовое применение метода сдерживается рутинной процедурой подсчета вероятностей межзерновых контактов в петрографических шлифах под микроскопом. Проблема современных оптических анализаторов структур заключается в том, что они относят разные сечения одного анизотропного минерала к разным минералам, а отдельные блоки минерального индивида – к разным индивидам. В статье изложен опыт применения отечественного прибора МИУ-5M для сканирования петрографических шлифов линейным методом Розиваля на примере апатит-нефелиновых руд Хибин и амфиболитов Керетского архипелага. Сочетание визуального контроля и минимальной автоматизации процесса позволяет добиться сходимости структурных типов с результатами, полученными при ручной обработке изображения петрографического шлифа. Дополнительно изучены шлифы, для которых структурные типы при различной методике подсчета отличаются. Выявлено, что присутствие пойкилитовых вростков и особенности минерального состава (наличие гипергенных изменений или минералов с близкими оптическими свойствами) влияют на статистику вероятностей. Даны рекомендации по подбору шага сканирования в зависимости от крупности зерен в изучаемой горной породе.
Бесплатно
Статья
Проведено U-Pb датирование циркона и Sm-Nd датирование пород и вторичных минералов из Канозерского массива щелочных гранитов Кольского региона Фенноскандинавского щита. Возраст щелочных гранитов Канозерского массива, определенный по циркону, составляет 2667 ± 36 млн лет, аплитовидных щелочных гранитов – 2301 ± 13 млн лет, бластомилонитов по ним – 2264 ± 12 млн лет. По габитусу кристаллов оценена температура кристаллизации циркона. По морфологии циркона из щелочных гранитов и бластомилонитов установлены условия кристаллизации Канозерского массива из богатых летучими элементами и щелочами длительно охлаждавшихся высокотемпературных корово-мантийных расплавов. Минеральная Sm-Nd изохрона, построенная по породе и вторичным минералам ? биотиту и титаниту, имеет возраст 1921 ± 53 млн лет, который интерпретируется как время регионального свекофенского метаморфизма. Основываясь на полученных изотопных данных, можно отметить, что породы Канозерского массива щелочных гранитов имеют сходные черты образования и преобразования со щелочными гранитами Кейвского террейна.
Бесплатно
Нетипичные компоненты в составе нефелина из пород Хибинского массива по данным ИК спектроскопии
Статья
Нефелин является одним из главных породообразующих минералов пород Хибинского щелочного массива. Состав нефелина изменяется в зависимости от температуры кристаллизации, что делает его индикатором условий образования пород. Кроме того, нефелин является одним из главных концентраторов углеводородных газов. Изучение нефелина из разных пород Хибинского щелочного массива локальным методом ИК спектроскопии с преобразованием Фурье (микро-FTIR) позволило выявить в его структуре наличие воды и ацетилена. Содержание воды, оцененное в соответствии с методикой статистического количественного определения воды в номинально безводных минералах, изменяется в диапазоне от 0 до 0,78 мас.%. Наибольшие содержания воды отмечены в высокотемпературном нефелине ранних образований (фойяитов центральной и внешней частей массива), а наименьшие – в относительно низкотемпературном нефелине более поздних пород Главного кольцевого разлома (уртитов, апатит-нефелиновых пород и пойкилитовых (кальсилит)-нефелиновых сиенитов – рисчорритов). Вода входит в структуру нефелина в виде молекул H2O, которые занимают вакансии в позиции калия. Содержание воды в нефелине контролируется количеством вакансий в его структуре. Наличие ацетилена определено на качественном уровне. Для оценки его количественного содержания требуются дополнительные исследования.
Бесплатно
О террасах на берегу Териберской губы Баренцева моря (Кольский полуостров)
Статья
В статье рассмотрены результаты изучения современных террас на побережье Баренцева моря в районе п-ва Лодейный. По данным натурных наблюдений, дешифрирования космических и геодезических карт и объемного моделирования выявлены признаки трех террас. Более детально изучены две террасы, у которых присутствуют тыловой шов, обрыв, бровка и горизонтальные площадки. Тыловые швы располагаются на отметках 7 и 30 м, а бровки – на отметках 10 и 40 м над уровнем моря. Третья терраса приурочена к уровню 40–60 м, детально не изучена. По расчетным данным первые две террасы образовались около 3 300 и 6 000 лет назад. 1-я терраса характеризует период медленного подъема суши на 10 м со скоростью около 3 мм/год, начавшийся около 3 300 лет назад и продолжающийся по настоящее время. Продукты размыва этой террасы распространены в латеральной зоне и представляют современные морские отложения, в том числе пляжи, формирующие новую террасу. 2-я терраса характеризует динамику быстрого подъема суши на 30 м со скоростью около 11 мм/год, произошедшего в период от 6 000 до 3 300 лет назад. Продукты размыва этой террасы имеют наибольшее распространение на побережье и встречаются на расстоянии от 100 м до 2–3 км от берега. Предполагается, что скорость перемещения береговой линии при отступлении моря была различной и достигала до 900 мм/год. По мнению авторов, предварительные данные свидетельствуют о нестабильности территории и проявлении блоковых подвижек, что может оказать негативное воздействие на развитие инфраструктуры.
Бесплатно
Основные результаты мониторинга мощности деятельного слоя на площадках СALM Надымского стационара
Статья
Мониторинг мощности деятельного слоя в пределах озерно-болотного типа местности в северной тайге выполнялся на трех площадках, организованных в 1997, 2013 и 2022 гг.На этих участках выделяются два типа урочищ: мерзлые торфяники и заболоченные ложбины стока с опущенной кровлей многолетнемерзлых пород (разрез площадок однотипный, различия только в мощности торфа). Методика работ соответствовала единому протоколу международной программы CALM; дополнительно оценивалась осадка поверхности(по нивелировке от местного репера), проводились геофизические исследования и измерялась температура пород деятельного слоя на разных глубинах. В заболоченных ложбинах стока, мочажинах с открытой водой и на специфических минеральных пятнах в пределах торфяников глубина залегания кровли многолетнемерзлых пород составляет 3–10 м. На границах торфяников и в заболоченных ложбинах стока глубина протаивания превышает 2 м,а на торфяниках она изменяется от 0,8 до 1,6 м в зависимости от мощности органического слоя и состояния напочвенного покрова. На торфяниках, имеющих органогенный слой мощностью более 1 м и сплошной напочвенный покров, глубина слоя сезонного оттаивания местами не превышает 0,4 м; такие торфяники слабо реагируют на изменение климата. Глубина залегания кровли мерзлоты в пределах маломощных торфяников (менее 0,5 м торфа) с угнетенным растительным покровом в настоящее время составляет более 2 м, маркируя начало замещения сезонноталого слоя сезонномерзлым и формирование участков с опущенной кровлей мерзлоты. Мониторинг температуры грунтов на таких участках показал, что случайное сочетание климатических факторов в отдельные годы может привести к кратковременному (два года) новообразованию мерзлоты или слиянию сезонной мерзлоты с многолетней. Таким образом, формирование мерзлоты несливающегося типа носит возвратно-поступательный характер.
Бесплатно
Статья
Определение строения межгорных впадин в сейсмоактивных районах на разных глубинах является важным для понимания этапов неотектонического формирования региона и оценки сейсмической опасности. На территории Уймонской впадины Горного Алтая в разные годы осуществлялись измерения глубинными методами электроразведки, такими как зондирования становлением поля и вертикальными электрическими зондированиями, однако для уточнения строения верхней части разреза, где наблюдаются выходы коренных пород на дневную поверхность, необходимо применение малоглубинных методов, например, электротомографии (ЭТ). Рассматриваются результаты интерпретации данных ЭТ с использованием 2D и 3D инверсии при изучении выходов пород фундамента в западной части впадины. С учетом априорной информации и полученных моделей было уточнено геологическое строение объекта исследования. По результатам интерпретации данных электротомографии с использованием программ двух-, трехмерной инверсии определено геоэлектрическое строение одного из выходов пород фундамента на дневную поверхность. Установлено погружение исследуемого объекта в западном направлении в сторону расположенного в непосредственной близости соседнего выхода пород баратальской свиты меньших размеров. Можно предположить, что эти два выхода соединяются на глубине 15–20 м и, видимо, являются одной структурой.
Бесплатно
Особенности эколого-геологических систем массивов крупнообломочных грунтов
Статья
Эколого-геологические системы, формирующиеся на массивах из крупнообломочных грунтов, обладают рядом характерных особенностей как абиотических компонентов (литотопа, эдафотопа), так и биотических (микробоценоза, фито- и зооценоза). Выявлено, что структура и функционирование указанных эколого-геологических систем (ЭГС) в значительной степени определяются особенностями их литотопа – сложно построенными массивами крупнообломочных грунтов с определенным генезисом (относящемуся к элювиальному, водному, ледниковому, склоновому или вулканогенно-осадочному ряду), геологическим строением, рельефом и экзогенными геологическими процессами, развитыми в пределах данных массивов. К основным особенностям литотопа ЭГС массива крупнообломочных грунтов относятся следующие: 1) дискретность строения массива, обусловленная обломками пород разной крупности; 2) форма обломков; 3) наличие и особенности порового заполнителя; 4) химико-минеральный состав обломков; 5) засоленность грунта; 6) геохимическая миграция веществ; 7) физико-механические свойства грунта; 8) выветриваемость грунта; 9) его обводненность; 10) выраженность в рельефе; 11) парагенез современных экзогенных геологических процессов (выветривание, эрозия, криогенные процессы, а также склоновые гравитационные процессы: обвалы, осыпи, каменные лавины и др.). Этот абиотический компонент влияет как на формирование почв, так и на формирование микробоценозов, фито- и зооценозов, развитых в пределах этих систем. Рассмотрены особенности конкретной ЭГС массива крупнообломочных грунтов на примере гор Большой и Малый Иремель на Южном Урале (Республика Башкортостан), для специфического биоценоза которых характерен бореальный горно-таежный тип. В формировании их фитоценозов большую роль играют лишайники-эпилиты накипного типа.
Бесплатно
Оценка потенциала удароопасности горных пород месторождений Хибинского массива по критерию Кайзера
Статья
При переходе горных работ на большие глубины ухудшаются горно-геологические условия на рудниках за счет изменения напряженно-деформированного состояния массивов горных пород и их структурной нарушенности. В таких условиях необходимо проводить оценку удароопасности руд и пород, слагающих отрабатываемые месторождения. Для оперативного выполнения подобной оценки предложено использовать критерий Кайзера, заключающийся в анализе экспериментальных данных, полученных на образцах пород. В работе представлены результаты лабораторных испытаний образцов горных пород месторождений Хибинского массива при одноосном сжатии и растяжении. Определены значения их коэффициентов хрупкости. Показана возможность применения критерия Кайзера для предварительной оценки потенциала удароопасности пород. Установлено, что высоким потенциалом удароопасности обладают мельтейгит пятнисто-трахитоидный и ийолит-мельтейгит трахитоидный, у пятнистой апатит-нефелиновой руды такой потенциал отсутствует. Выполнено сравнение полученных результатов оценки удароопасности скальных пород месторождений Хибинского массива по критерию Кайзера, а также критерию Горного института КНЦ РАН и критерию А. Н. Ставрогина. Можно отметить, что критерий Кайзера позволяет достаточно просто выполнять предварительную оценку удароопасности пород с учетом результатов испытаний образцов на стандартных прессах. Однако для увеличения степени достоверности полученных данных их необходимо заверять по критерию Горного института КНЦ РАН или критерию А. Н. Ставрогина.
Бесплатно
Статья
Методы очистки нефтезагрязненных территорий включают применение сорбентов, повышению эффективности которых способствует иммобилизация на их поверхности углеводородокисляющих микроорганизмов. Биогеосорбенты получены на основе минерального сырья (анальцим- и глауконитсодержащих пород и термоактивированного вермикулита)и углеводородокисляющих бактерий родов Pseudomonas и Microbacterium, выделенныхиз загрязненных почв Мурманской области. Численность иммобилизованных бактерийна исследуемых носителях остается высокой на протяжении 9 месяцев хранения, а бактериальная пленка на поверхности минеральных носителей сохраняется в течение 12 месяцев хранения в воздушно-сухом состоянии. При хранении биогеосорбентов не требуются создание специальных условий и дополнительная подготовка перед использованием. Минеральные носители оказывают стимулирующее влияние на высоту проростков и длину корней тест-растений. При внесении биогеосорбентов увеличивается численность бактерий, способных к микробиологической трансформации нефтепродуктов, и повышается степень очистки почвы от углеводородов нефти на начальном этапе (в течение первых 30 суток). Наиболее эффективным является внесение термоактивированного вермикулита и глауконитсодержащей породы с иммобилизованными углеводородокисляющими бактериями. Применение биогеосорбента на основе термоактивированного вермикулита позволяет сократить время очистки до 20–22 месяцев, а на основе глауконитсодержащей породы – до 17 месяцев (без очистки этот период составляет 29 месяцев).
Бесплатно
Переработка руды месторождения Нюд II методом низкотемпературного обжига с сульфатом аммония
Статья
Мурманская область располагает значительным объемом сульфидного медно-никелевого сырья. Перспективными для переработки являются месторождения массива Нюд, связанные с Мончеплутоном (Нюд II и Терраса). В качестве объекта исследования выбрана забалансовая руда месторождения Нюд II с исходным содержанием никеля 0,45 % и меди 0,39 %. В процессе исследования руду смешивали с сульфатом аммония, измельчали и обжигали полученную смесь в муфельной печи в статической атмосфере воздуха. Обожженную смесь выщелачивали в подогретой дистиллированной воде при постоянном перемешивании. Максимальное извлечение металлов достигается при измельчении до класса –40 мкм, соотношении руды и сульфата аммония 1 : 7, температуре обжига 400 °С, продолжительности обжига 300 мин. В обожженной при данных параметрах смеси в ходе рентгенофазового анализа фиксируются рефлексы сульфатов меди и никеля. На стадии водного выщелачивания максимальное извлечение никеля составило 79,1 %, меди – 75,8 %.
Бесплатно
Статья
Экологические проблемы на масштабных территориях (полигоны различного назначения, военные базы, аэродромы) обострились в связи с интенсификацией военной деятельности. Создание перечней приоритетных загрязнителей объектов окружающей среды, обязательных для контроля на таких территориях, является первоочередной задачей. В статье приводятся данные развернутого геохимического анализа почв территории аэродрома государственной авиации, на основании которого выявлены приоритетные контаминанты с учетом их валового содержания, классов опасности и повторяемости превышения опасных концентраций относительно фона. В Краснодарском крае (г. Крымск) за 4 года исследований проанализировано 32 пробы с территории аэродрома государственной авиации, а также установлены фоновые концентрации 22 металлов, нефтепродуктов, формальдегида и нитратного азота. Для определения классов опасности металлов с неустановленными предельно допустимыми концентрациями проведен корреляционный анализ, сопоставляющий классы опасности веществ и их кларки. По результатам исследования составлен рекомендуемый к контролю список загрязнителей, в который входят цезий, мышьяк, скандий, ниобий, свинец (I класс опасности); сурьма, формальдегид, нитратный азот (II); нефтепродукты (III). Вариабельность распределения концентраций загрязнителей на территории аэродрома зависит от особенности эксплуатации воздушных судов и специальной техники для обеспечения полетов. Во всех точках пробоотбора (начало – конец и периметр взлетно-посадочной полосы; рулежные дорожки; под глиссадой) головным загрязнителем почв является мышьяк, концентрации которого превышают фоновые в 16–36 раз. Установлено опасно высокое содержание в почвах аэродрома нефтепродуктов, формальдегида, нитратного азота, в некоторых точках – скандия и цезия.
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
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
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
