А.Э. Конторович1, Б.Л. Никитенко1,2 1Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН, Новосибирск, Россия nikitenkobl@ipgg.sbras.ru 2Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия
Ключевые слова: Докембрий, фанерозой, палеонтология, высокоразрешающая стратиграфия, корреляции
Страницы: 1513-1516
В настоящем специальном выпуске обсуждены вопросы возможности ярусного деления венда, где в качестве стратиграфического эталона предложен сводный разрез Сибирской платформы. Для ордовика Сибирской платформы и Северо-Востока России предложены изменения в стратиграфических схемах, рассмотрены номенклатурные вопросы и варианты корреляций региональных горизонтов с ОСШ России. Проведен геохимический анализ ростров белемнитов байоса и бата Арктической Сибири и впервые получена комплексная С-, О- и Sr-изотопная характеристика разрезов, что позволило предложить вариант сопоставления изученных разрезов с европейским стандартом и палеогеографические модели. Комплексные исследования верхней юры и нижнего мела разреза Анабарского залива (море Лаптевых) позволили усовершенствовать биостратиграфическое расчленение этого эталонного разреза, выявить уровни межрегиональной и глобальной корреляции. Обсуждено магнитостратиграфическое расчленение приграничного юрско-мелового интервала и его сопоставление с тетическими регионами. Кривая вариаций δ13Cорг с учетом биостратиграфических данных может служить инструментом для корреляций. На северо-западе Анабаро-Хатангской седловины, по интерпретации сейсмических профилей, увязанных с изученными разрезами, выявлено клиноформное строение толщ верхней юры. Формирование данного комплекса позволяет рассматривать эту стадию инициальной частью верхоянской фазы тектогенеза ее складчатых областей. Анализ вариаций схемы мощности отложений позволяет сделать выводы об интенсивных в поздней юре тектоноседиментационных процессах погружения ложи осадочного бассейна. Анализ специфического комплекса озерных фоссилий эталонного разреза верхов нижнего мела Забайкалья и опубликованных данных показал, что он был широко распространен в Восточной Азии. Биофациальный анализ позволил реконструировать палеообстановки этого времени.
Путь к ярусному расчленению венда должен лежать через составление полного сводного геологического разреза этого отрезка земной коры - последовательности геологических тел, каждое из которых отражает определенное состояние экосистем. В качестве основы ярусной шкалы венда предлагается использовать сводный разрез венда Сибирской платформы, представляющий собой последовательность геологических тел регионального и субглобального масштаба, каждое из них отражает определенное состояние либо однонаправленное изменение геосистемы, обусловленные периодическим проникновением на шельф обстановок, относительно насыщенных кислородом, в перерывах между широкомасштабными океанскими событиями аноксии и эвксинизации. Вариации окислительно-восстановительных условий должны были сопровождаться переменной доступностью питательных веществ, что не могло не сказаться на общем характере макроэволюционных и макроэкологических процессов. Геологическая летопись венда Сибирской платформы также свидетельствует о периодическом ощелачивании Мирового океана. В сводном разрезе венда Сибирской платформы различаются, по крайней мере, пять таких событий, с которыми связывается ощелачивание. Предлагается гипотеза, согласно которой событийное ощелачивание могло стать причиной наблюдаемой периодичности в появлении и исчезновении специфических осадочных текстур в карбонатных отложениях, дискретного характера раннедиагенетической цементации алюмосиликокластических осадков и фоссилизации остатков мягкотелых организмов в венде.
М.С. Акентьева1,2, Н.А. Каргаполова1,2, В.А. Огородников1,2 1Институт вычислительной математики и математической геофизики Сибирского отделения Российской академии наук, Новосибирск, Россия m.akenteva@g.nsu.ru 2Новосибирский национальный исследовательский государственный университет (НГУ), Новосибирск, Россия nkargapolova@gmail.com
Ключевые слова: негауссовские случайные процессы, численное стохастическое моделирование, одномерные распределения, ковариационная матрица
Страницы: 345-356
В работе предложен новый итерационный метод моделирования негауссовских случайных векторов с заданными одномерными распределениями и ковариационной матрицей. Проведено сравнение предложенного алгоритма с другим итерационным алгоритмом моделирования негауссовских векторов, основанным на переупорядочивании выборки независимых случайных величин с заданными одномерными распределениями. Численные исследования показали, что алгоритмы являются фактически эквивалентными в плане точности воспроизведения заданной ковариационной матрицы при моделировании, однако предложенный алгоритм оказался более эффективным по использованию памяти и, во многих случаях, менее трудоёмким.
И.А. Аксюк, А.Е. Киреева, К.К. Сабельфельд, Д.Д. Смирнов
Институт вычислительной математики и математической геофизики Сибирского отделения Российской академии наук, Новосибирск, Россия i.aksyuk@g.nsu.ru
Ключевые слова: бессеточный алгоритм, блуждание по сферам, глобальный алгоритм случайного блуждания, рандомизированный алгоритм решения линейных уравнений
Страницы: 357-377
В статье построены итерационные алгоритмы стохастического моделирования для решения системы уравнений Ламе, описывающей смещения изотропного упругого тела. Предложено три различных стохастических метода. Первый основан на глобальном алгоритме блуждания по сферам для вычисления решения и производных для анизотропного уравнения диффузии. Он является бессеточным и не требует большой оперативной памяти. Второй метод основан на рандомизированном алгоритме для решения больших систем линейных уравнений и требует введения сеток. Третий метод также является сеточным, он использует алгоритм случайного блуждания по сетке. Все три метода реализуют итерационный процесс, на каждом шаге которого решаются уравнения анизотропной диффузии. В работе проводится сравнительный анализ предложенных методов и обсуждаются границы применимости каждого из них.
Построена разностная схема типа предиктор-корректор для решения нелинейно-дисперсионных уравнений волновой гидродинамики с повышенным порядком аппроксимации дисперсионного соотношения, основанная на расщеплении исходной системы уравнений на гиперболическую систему и скалярное уравнение эллиптического типа. Выполнен диссипативный и дисперсионный анализ новой схемы, получено условие ее устойчивости, выписана и проанализирована формула для фазовой ошибки. Найдены параметры, при которых достигается одинаковый порядок точности фазовых характеристик разностной схемы, аппроксимируемой ею нелинейно-дисперсионной модели и полной модели потенциальных течений.
Целью работы является установление генезиса и условий формирования различных типов грунтов, входящих в состав криолитозоны Байдарацкой губы. На основе материалов инженерно-геологического бурения, а также данных термометрии керна и термостатического зондирования выделены многолетне- и сезонномерзлые грунты, а также многолетне- и сезонноохлажденные грунты. Грунты в многолетнемерзлом состоянии сформированы при эпигенетическом промерзании в течение сартанской регрессии. В составе сезонномерзлых отложений, залегающих у поверхности дна, выделено два типа. Первый из них образуется на участках прибрежных мелководий, где припайный лед соприкасается с дном. Второй тип формируется в мористой части акватории в течение холодного сезона, когда температура придонных вод понижается до значений, меньших температуры начала замерзания грунта. Охлажденные грунты также подразделены на многолетние и сезонные. Многолетнеохлажденные грунты развиты ниже глубины положения нулевой изотермы, прослеженной в наиболее теплый период года. Грунты, развитые выше нулевой изотермы, имеют в теплые сезоны года положительные температуры. В зимний сезон под воздействием отрицательных температур придонных морских вод они также переходят в охлажденное или сезонномерзлое состояние.
Работа посвящена обоснованию теоретических зависимостей пористости неконсолидированной части торосистых образований от расстояния в глубь от края паруса или киля. Согласно теории дробления, размеры частиц в измельченном материале подчиняются логнормальному закону распределения. В качестве такого измельченного материала можно рассматривать блоки льда в неконсолидированных частях торосистых образований. Информация о размерах блоков льда и пустот получена в результате обработки записей скорости теплового бурения торосов и стамух. Показано, что средняя пористость тороса на некоторой глубине, рассчитанная по данным термобурения, является оценкой вероятности нахождения пустоты на этой глубине. Рассмотрена статистическая модель распределения пористости киля и паруса торосов как сыпучей среды по глубине. Средний вертикальный размер пустот уменьшается по мере удаления от края киля или паруса по логарифмическому закону, а средний вертикальный размер блоков льда остается примерно одинаковым. Средняя пористость неконсолидированного паруса и киля по мере удаления от края изменяется по логнормальному закону, причем пористость паруса примерно в два раза меньше пористости киля.
Последние десятилетия на севере Сибири и Дальнего Востока ледники находятся под влиянием изменения климата, особенно это относится к малым формам оледенения. Этот процесс характерен и для ледников Корякского нагорья. Для оценки динамики оледенения этого региона были привлечены данные снимков CORONA (1972 г.), Sentinel-2 (2019 г.), а также Каталог ледников СССР (середина 1960-х гг.). Каталог ледников СССР на Корякское нагорье был составлен по данным топокарт и аэрофотосъемок, указанное в нем количество ледников почти в 2.5 раза больше, чем было обнаружено на снимках. В новом электронном каталоге “Ледники России” зафиксировано 890 ледников площадью 296.29 км2. Этот регион изобилует каменными глетчерами, и, по-видимому, в Каталоге ледников СССР (и в новом электронном каталоге) многие каменные глетчеры были приняты за живые ледники во время его составления. В статье была сделана новая оценка площадей ледников по снимкам CORONA. Определены расхождения площадей, указанных в Каталоге, по сравнению со снимками для групп ледников.
В.В. Оленченко1, А.Н. Фаге1, П. Овердуин2, М. Ангелопулос2 1Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН, Новосибирск, Россия olenchenkovv@ipgg.sbras.ru 2Центр полярных и морских исследований им. Гельмгольца, Институт Альфреда Вегенера, Потсдам, Германия paul.overduin@awi.de
Ключевые слова: многолетнемерзлые породы, субаквальная криолитозона, талик, электромагнитные зондирования, электротомография
Страницы: 39-53
Геофизические исследования выполнены с целью определения строения мерзлой толщи в пределах лагуны Уомуллах-Кюэль как эталонного объекта, образовавшегося в результате термокарста и термоабразии. Основной задачей было определение мощности талика под лагуной или положения кровли субаквальной многолетнемерзлой толщи. Электромагнитные и электрические зондирования методами становления поля и электротомографии выполнены в зимний период со льда и в летний период с поверхности водоема. В результате сопоставления геоэлектрических разрезов по данным электромагнитных зондирований с криолитологическим разрезом по скважине и замерами температуры пород установлены геофизические признаки современного и реликтового таликов в виде слоев очень низкого удельного электрического сопротивления. Показано, что современный талик сформировался до глубины около 30 м, а реликтовый талик под палеоозером прослежен до глубины 80-100 м, что согласуется с расчетами других исследователей. Предполагается, что реликтовый талик имеет гидравлическую связь с породами под современным морем, поэтому он контрастно выделяется на геоэлектрических разрезах. Озеро, под которым формировался реликтовый талик, было размером не менее 1450 900 м. По данным метода электротомографии с поверхности воды установлены фрагменты границы между охлажденными и мерзлыми породами, но, как показало численное моделирование, электрическое сопротивление мерзлых пород занижено в 5-10 раз. В области перехода от субаэральной к субаквальной криолитозоне прослежено постепенное погружение кровли многолетнемерзлых пород, выделен мерзлотный козырек, который образуется на участках промерзания мелководных бассейнов. Предполагается, что постепенное понижение электросопротивления мерзлых пород в направлении от берега в акваторию лагуны отражает увеличение степени засоления пород и повышение их температуры.
В.П. Мельников1,2,3, А.В. Брушков4, Р.Ю. Фёдоров1,2 1Институт криосферы Земли ТюмНЦ СО РАН, Тюмень, Россия melnikov@ikz.ru 2Тюменский государственный университет, Международный центр криологии и криософии, Тюмень, Россия r_fedorov@mail.ru 3Тюменский индустриальный университет, Тюмень, Россия 4Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия brouchkov@geol.msu.ru
Ключевые слова: криосфера, криософия, фазовые переходы, классификация криогенных объектов, криоразнообразие
Страницы: 54-60
Криософию можно рассматривать в качестве стоящих над криологией метапредставлений, задача которых состоит в межпредметной интеграции представлений о холоде и в построении на ее основе концептуальных моделей, приближающих нас к холистическому образу криосферы. Для достижения этой цели первостепенное значение имеет научное осмысление криосферы в качестве системы, которое опиралось бы на современные общетеоретические подходы, перешагнувшие логический эмпиризм по отношению к холизму с его гносеологическим принципом: “целое всегда есть нечто большее, чем просто сумма его частей”. Одним из главных факторов, препятствовавших на протяжении ХХ века формированию целостной научной картины криосферы Земли, являлось то, что холодную оболочку планеты, состоящую из гляциосферы, криолитосферы и атмосферы, исследовали разные научные дисциплины. Лишь в настоящее время научное сообщество сделало первые шаги в рассмотрении криосферы как почти стокилометровой сферы вокруг Земли, приповерхностная и подповерхностная части которой занимают значительные территории континентов и океанов. При подобном понимании криосфера Земли начинает трактоваться в качестве глобальной геосистемы, которая пронизывает значительные участки общепринятых геосфер (атмосферы, литосферы и гидросферы), а также почвенные горизонты, во многом определяет вещественно-энергетические взаимодействия между ними. Приведенные в статье примеры свидетельствуют о том, что ключом к постижению единства и разнообразия мира холода является философское осмысление криосферы как сложной системы, благодаря которому станет возможно преодоление логического эмпиризма и редукционизма на пути к холизму.