Научное сетевое издание "Вестник Северо-Восточного федерального университета имени М.К. Аммосова. Vestnik of North-Eastern Federal University. Серия "Науки о Земле. Earth Sciences"" публикует статьи по научным направлениям:
1.6.10 Геология, поиски и разведка твёрдых полезных ископаемых, минерагения
1.6.12 Физическая география и биогеография, география почв и геохимия ландшафтов
1.6.13 Экономическая, социальная, политическая и рекреационная география
Язык публикаций – русский, английский.
Рецензируемое научное сетевое издание «Вестник СВФУ им. М. К. Аммосова. Серия Науки о Земле » размещен в свободном доступе на платформе eLIBRARY.RU
Сетевое издание зарегистрировано как периодическое издание в Управлении Федеральной службы по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Свидетельство № ФС77-71706 от 23.11.2007 г.
Текущий выпуск
ГЕОЛОГИЯ, ПОИСКИ И РАЗВЕДКА ТВЕРДЫХ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ, МИНЕРАГЕНИЯ
Настоящая статья о XIV всероссийской открытой полевой олимпиаде юных геологов. Предметные олимпиады – это состязание учащихся, в котором участники демонстрируют свои навыки и знания по определённым дисциплинам. Детско-юношеское геологическое движение в России имеет очень богатую историю. Сегодня в стране пропаганда геологических знаний среди школьников ведется в соответствии с отраслевой программой подготовки кадров, инновационными программами, внедряемыми в рамках реализации приоритетного национального проекта «Образование». Всероссийские полевые олимпиады юных геологов проводятся Федеральным агентством по недропользованию в разных регионах России раз в два года. Организаторы олимпиады надеются, что благодаря движению юных геологов подрастет новое поколение высокопрофессиональных специалистов. Новизной статьи является описание участия в 2023 г. команды школьников из Якутии в XIV всероссийской полевой олимпиаде по геологии в Татарстане. Опыт якутской команды «Кимберлит» должен помочь следующим участникам олимпиады из республики. Соревнования и конкурсы олимпиады оригинальны, требуют нестандартности мышления и гибкости ума. Однако многие задания олимпиады составлены по аналогии с прошедшими годами. Следовательно, действенным способом подготовки является знание особенностей заданий олимпиад прошлых лет. Наблюдение за командой «Кимберлит» в период соревнований позволяет констатировать, что олимпиада по геологии дает не только знания и навыки, ребята получают опыт человеческого общения, физическую закалку, все то, что необходимо для настоящего геолога. Участие в олимпиаде — это большая ответственность, в особенности для представителя субъекта федерации
Представлены результаты микрозондового исследования состава макрокристаллов флогопита c включениями хромшпинелидов из кимберлитового тела Ан-195 Западно-Укукитского поля Якутской кимберлитовой провинции. Целью настоящего исследования являлось установление генезиса подобных флогопитов; являются ли они представителями глубинного мантийного вещества или их образование непосредственно связано со становлением кимберлитов; слагающих Ан-195. Установлено; что включения хромшпинелидов приурочены только к хромистым незональным флогопитам или к хромистым участкам зональных макрокристаллов (Cr2O3 0;75–1;55 мас. %; TiO2 2;67–3;84 мас. %; Mg# 83–88). На основании сравнительного анализа изученных флогопитов с составом аналогов из парагенезисов этих минералов в различных мантийных ксенолитах ультраосновных пород; эклогитов и пород MARID-серии сделан вывод о том; что данные флогопиты скорее всего представляют собой фенокристную ассоциацию минералов кимберлитов. От флогопитов из пород MARID-серии при равных Mg# и TiO2 они чётко отличаются более высокими содержаниями Al2O3. От флогопитов из ксенолитов ультраосновных мантийных пород – в целом меньшей магнезиальностью. От флогопитов из эклогитов – в целом более высоким содержанием Cr2O3. Включения высокохромистых шпинелидов во флогопите (Cr2O3 44–50 мас. %; TiO2 3–5;5 мас. %; Fe3+ <0;35 ф.е); отвечают по составу шпинелидам из катаклазированных дунитов и являются продуктами их перекристаллизации под воздействием высокотемпературного мантийного флюида. Включения менее хромистых шпинелидов (Cr2O3 30–44 мас. %; TiO2 4–7;5 мас. %; Fe3+> 0;35 ф.е.); вероятно; кристаллизовались одновременно с макрокристаллами флогопита и захватывались ими в процессе длительного совместного роста.
В результате проведенных исследований; выдвигается предположение о высоких перспективах прироста запасов газа Андылахского газоконденсатного месторождения; расположенного в пределах Логлорского вала Вилюйской синеклизы Республики Саха (Якутия). Увеличение запасов предполагается; как за счет ранее открытых залежей; так и за счет новых; более глубинных перспективных горизонтов; расположенных в пермских отложениях.
С целью повышения инвестиционной привлекательности; рационального природопользования и увеличения запасов газа Андылахского газоконденсатного месторождения предлагается постановка сейсморазведочных работ методом общей глубинной точки 2D в пределах месторождения и сопредельных; наиболее перспективных площадях. По результатам проведенных исследований в настоящей статье; перспективы по приросту запасов углеводородов Андылахского газоконденсатного месторождения оцениваются более чем в 10 раз.
В работе затрагивается вопрос региональной газоносности неджелинской свиты нижнего триаса. На основе рассмотрения особенностей газоносности неджелинской свиты и верхних продуктивных горизонтов пермского возраста в пределах Хапчагайского мегавала сделан вывод о наличии двух видов залежей в разрезе неджелинской свиты. Первый вид залежей газогидродинамически ограничен в объеме неджелинской свиты и генетически связан с прорывными газами из пермской части разреза. Второй вид залежей газогидродинамически связан с залежами в верхней части пермского продуктивного горизонта. Из-за отсутствия собственного потенциала газообразования в неджелинской свите за пределами Хапчагайского и Логлорского валов она может рассматриваться только как эффективный флюидоупор. Сделан вывод; что на территориях отсутствия изолированных залежей в неджелинской свите следует ожидать благоприятные коллекторские свойства в пермской части разреза.
В современном мире геология является одной из важнейших научных дисциплин; способной предоставить ключевые знания о структуре и процессах; происходивших и протекающих на нашей планете. Прикладная геология выделяется как область; требующей высокой квалификации и практического опыта; и учебные практики играют ключевую роль в формировании не только теоретических знаний; но и практических навыков студентов. Геологические полевые практики позволяют студентам геологоразведочного факультета Северо-Восточного федерального университета (ГРФ СВФУ) освоить основные методы полевых геологических исследований; включая анализ горных пород; определение геологических границ и разрывных нарушений. Эта статья представляет обзор структуры и особенностей учебной практики; которая включает в себя несколько этапов; начиная с подготовительного и заканчивая полевым периодом. В данной статье мы рассмотрим сущность и важность полевых исследований в формировании геологических навыков; проанализируем основные аспекты; которые делают эти практики неотъемлемой частью образования будущих геологов.
В работе рассматриваются особенности петрографического состава дайки лампрофиров; отнесенной к Хунхадинскому комплексу позднемелового возраста; установленной на возвышенности Ондёгёччу в Яно-Адычанском оловорудном районе; расположенном в Адычанской тектонической зоне. Породы имеют порфировое строение; в их составе выделены минеральные образования собственномагматического этапа; магматического; метасоматического и позднего гидротермально-метасоматического замещений. Характерной особенностью данных пород являются сферолиты концентрически-зонального строения; покрытые скорлупой чешуйчатого или пластинчатого графита в зависимости от размера сферолитов; равномерно распределенные по всей породе; которые изучены впервые и не установлены в других магматических породах; широко развитых в районе. Изучение сферолитов является важной петрологической задачей; позволяющей выявить механизмы их образования и причины возникновения; может указать на условия формирования и источники вещества вмещающих их пород. Также большой информативностью обладает морфология графита; его распределение и характер взаимоотношения с окружающими минералами для установления первичной природы графита и эпигенетических изменений вмещающих пород в результате различных гидротермально-метасоматических процессов; что возможно благодаря способности углеродистого вещества перераспределяться в породе при воздействии на них различных сил; а не выноситься из нее.
ФИЗИЧЕСКАЯ ГЕОГРАФИЯ И БИОГЕОГРАФИЯ, ГЕОГРАФИЯ ПОЧВ И ГЕОХИМИЯ ЛАНДШАФТОВ
В ландшафтных и биогеографических исследованиях особую актуальность имеет оценка процесса фотосинтеза, влияющего на возможность определения продуктивности фитоценозов, расчета прироста фитомассы. Использование беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) для оценки индекса листовой поверхности (LAI) со временем получает все больший размах благодаря их малой цены, высокой эффективности функционирования и точности. Основой для определения LAI является модель для щелевой фракции, теоретически оцениваемой с использованием закона Бера-Бугера-Ламберта. Проанализирована возможность определения растительности с применением БПЛА, на борту которого может быть установлен либо лидар либо мультиспектрометр. В первой задаче определяется по методу вычисления логарифма щелевой функции (фракции), умноженной на косинус угла сканирования и деленной на коэффициент ослабления. Во второй задаче используется существующая корреляции между известными вегетационными индексами и . Модели эмпирической статистической регрессии могут быть пригодными для определения LAI после определения различных вегетационных индексов. На основе результатов проводимых мультиспектральных измерений было обнаружено, что методика определения LAI, основанная на измерении интенсивности лучей, прошедших через крону растений приводит к сильно зашумленным оценкам. По этой причине было решено использование щелевой фракции (GF) При этом использован тот экспериментально установленный факт о том, что при умножении логарифма вегетационного индекса на высоту крону указанная корреляция значительно усиливается. Для повышения достоверности полученных значений предложено использовать среднеинтегральное значение этого показателя, вычисляемого путем составления и вычисления оптимизационной вариационной задачи, содержащей дополнительно вводимое ограничительное условие. При этом удается решить обе задачи на максимум, т.е. появляется возможность повысить отношения сигнал/шум вычисляемой величины индекса . В обоих процедурах оптимизационных расчетов присутствуют обобщенные показатели, имеющие различный физический смысл.
В настоящее время идет потепление климата, среднегодовые температуры с каждым годом растут, Арктика остается одним из самых уязвимых регионов. Это заметно влияет на северные леса, что приводит к вытеснению зоны тундры. Оценка последствий прогнозируемого повышения температуры воздуха в условиях изменения климата требует пространственного и мгновенного мониторинга труднодоступных территорий. В последние несколько лет использование методов дистанционного зондирования и комбинаций спутниковых снимков для вычисления вегетационных индексов вызвали огромный интерес к получению наземных данных высокой четкости. В статье представлены результаты моделирования влажности почвогрунтов на территории Анабарской тундры, который расположен на северо- западе Якутии. Исследование проводилось на границе тундры и лесотундры в трех эталонных участках (тундра, притундровый молодой лес, притундровый коренной лес). Моделирование представлено посредством сопоставления натурных данных и нормализованного разностного индекса влажности NDMI. Индекс NDMI использует каналы NIR и SWIR, вычисляет многоканальный растровый объект и создает растровое изображение со значениями индекса от -1 до 1, которые показывают уровень влажности с пространственным разрешением 10 метров. Данные показали, что значение пикселей влажности по NDMI в зоне тундры- 0.04, притундрового молодого леса- 0.09 и в притундровом коренном лесе 0.15. Установлено, что данные индекса коррелируются с полевыми данными влажности, полученными с глубины 0,2 м. Сопоставление данных дешифрирования дистанционного зондирования с натурными данными позволило смоделировать пространственное распределение влажности грунтов на обширную исследуемую территорию методом экстраполяции.
Исследования последних десятилетий показали, что Якутия – не просто высоко репрезентативная область для исследования глобальных закономерностей климата, она – модель Земли в силу обширного влияния Сибирского антициклона. Охватывая сетку координат от Северного Ледовитого и Тихого океанов почти до Атлантики и Тибета, Якутия диктует закономерности изменений климата всему Северному полушарию. Это хорошо видно на примере современного изменения климата. Темпы потепления здесь опережают темпы потепления Земли на 3-5 среднегодовых градусов, тем самым показывая не только современную тенденцию потепления, но и предсказывая её для всей Земли при дальнейшем росте температур в будущем. Наша статья демонстрирует ход изменения климата трёх последних столетий. Она опирается на глобальные закономерности циркуляции атмосферы на волне векового ритма. Суть их заключается в том, что середина столетий всегда несёт похолодания, связанные с широтной циркуляцией атмосферы, а рубежи столетий – потепления, при которых широтная циркуляция сменяется меридианной. Так было в три последних столетия, подтверждённых инструментальными наблюдениями, и так – во времена Колумба и викингов. Те и другие пришли в Америку на рубеже веков 500 и 1000 лет назад, когда Северный Ледовитый океан и Северная Атлантика были свободны ото льда.
Для целей мониторинга состояния лесных экосистем наиболее эффективно использование возможностей дистанционных методов. На мультиспектральных космических снимках Landsat (временная серия летних и осенних снимков за 2000, 2001, 2013, 2014 гг.) территории государственного природного заповедника «Олекминский» выделены фрагменты лесных массивов с доминированием лиственницы Гмелина (Larix gmelinii Rupr.) площадью 250 км2 (масштаб 1:5000). Затем были сохранены полигоны по трем уровням сегментации (скейлинга) - 4, 16, 64 с масштабами, 1:2500, 1:1250, 1:625. При дешифрировании проводилась неуправляемая классификации полигонов методом ISODATA (Iterative Self-Organizing Data Analysis Technigue) на 2,4,10 классов. Классификация на два класса использовалась для расчета индекса лесистости. Сезонные изменения определялись по разности значений индекса лесистости полигонов летом и осенью. Показано, что чем больше разность, тем больше доля лиственницы в смешанных древостоях. Были построены кривые распределения значений индекса лесистости для полигонов 3 уровня скейлинга. По результатам классификации на 4,10 классов была проведена статобработка с расчетом показателей разности и подобия полигонов – дисперсии генеральной совокупности и теста Фишера (F-тест). Рассмотрены результаты изменения дисперсии генеральной совокупности и F-теста на разных уровнях сегментации и в разные годы.
ФИЗИЧЕСКАЯ ГЕОГРАФИЯ
В данной работе выполнена оценка точности воспроизведения реанализом GHCN-CAMS внутригодового распределения температуры воздуха для исторического (1961-1990 гг.) и актуального (1991-2020 гг.) климатических периодов, в масштабе климатических норм сезонов и отдельных месяцев. Использованы данные по 86 метеостанциям на территории РС(Я), по которым имелись климатические ряды в обоих временных периодах. Проведено сравнение климатических норм метеостанций с данными реанализа GHCN-CAMS в соответствующих пикселях, а также их изменение между периодами. В качестве метрик схожести рассчитаны корень среднеквадратичной ошибки, коэффициент корреляции Пирсона и коэффициент конкордации Лина. Показано, что определённые для метеостанций и рассчитанные в модели реанализа GHCN-CAMS климатические нормы тесно связаны линейно, с коэффициентом корреляции больше 0.9; наибольшая точность отмечена для весенних месяцев. В то же время изменение климатических норм месяцев и сезонов между периодами реанализ воспроизводит значительно хуже, лучше остальных – для осени и зимы. Обобщены сведения о среднесезонной температуре воздуха на территории РС(Я) по данным реанализа GHCN-CAMS. В целом, модель GHCN-CAMS допустимо использовать для приложений, где требуется внутригодовое распределение температуры воздуха.
ЭКОНОМИЧЕСКАЯ, СОЦИАЛЬНАЯ, ПОЛИТИЧЕСКАЯ И РЕКРЕАЦИОННАЯ ГЕОГРАФИЯ
Пространственный анализ внутрирайонной транспортной доступности поселений в арктических районах Республики Саха (Якутия) средствами ГИС является актуальной задачей и может стать необходимой опорой для процессов принятия управленческих решений и планирования устойчивого развития данных территорий. Цель исследования – выполнить пространственный анализ внутрирайонной транспортной доступности поселений отдаленных арктических районов РС(Я) на примере Анабарского и Нижнеколымского улусов. На основе сетевого ГИС анализа и рассчитанных коэффициентов густоты транспортной сети, проведена оценка транспортной доступности территорий исследования по-зимнему и летнему сценариям. Автомобильная и речная сети были построены на основе данных из открытых картографических источников: OpenStreetMaps, Google Earth Engine, атласа автомобильных дорог РС(Я). На основе спутниковых изображений Landsat 5, 8 и Sentinel 2 были дешифрированы и оцифрованы не официальные (неформальные) дороги и автозимники, играющие важную роль в коммуникациях между поселениями. Для осуществления сетевого анализа и построения карты изохрон временной доступности поселений использованы программы QGIS и ArcGIS. Созданные карты наглядно показывают доступность населенных пунктов по временному интервалу. Проведенные исследования позволили определить, что дистанционное зондирование и геоинформационные системы являются ключевыми инструментами для пространственного анализа транспортной инфраструктуры. С их помощью можно проводить сетевой анализ различного уровня сложности, а также строить графы транспортной сети значительно упрощая процедуру подсчета. В работе протестирован метод позволяющий выделять неофициальные дороги в Арктике, а представленные методы ГИС анализа и моделирования можно использовать для последующей более глубокой сетевой аналитики и теории графов для усовершенствования методики изучения транспортной доступности РС(Я).