Статья: Энергоемкость разрушения карбонатных пород в нивальных условиях при различных уровнях засоленности (2025)

Проведена оценка стратегий жизни плотнодерновинных злаков Festuca lenensis и Koeleria cristata в степных сообществах Центральной Якутии. В рамках наиболее распространенной на данное время концепции экологофитоценотических стратегий Л. Г. Раменского и Дж. Грайма выделяют три основных типа стратегий: конкуренты – competitors; стресс-толеранты – stress-tolerants; рудералы – ruderals (CSR-стратегии). Для каждого типа стратегии характерен свой комплекс адаптивных онтогенетических и популяционных признаков. Учитывался комплекс адаптивных популяционных показателей: плотность, индексы восстановления (IВ), старения (IС), базовый спектр, типы регенеративной стратегии, виталитетная структура. Всего исследованы 21 ценопопуляция Festuca lenensis и 12 ценопопуляций Koeleria cristata. Проведена оценка экологических условий сообществ с использованием экологических шкал, учитывалось влияние следующих экологических факторов – увлажнение (У), богатство – засоленность почвы (БЗ) и пастбищная дигрессия (ПД). В долине среднего течения р. Лена Festuca lenensis произрастает при увлажнении 56,0–59,0 ступени, богатстве – засоленности почв 10,4–11,4 ступени и при пастбищной дигрессии от 3,8 до 4,5 ступени. Сообщества с участием с Koeleria cristata приурочены к участкам с увлажнением 54,5–59,0 ступени, богатством – засоленностью почв 10,4– 12,2 ступени и пастбищной дигрессией 4,2–4,5 ступени. Для Festuca lenensis и Koeleria cristata установлены различные типы жизненных стратегий. Эколого-фитоценотическая стратегия Festuca lenensis является типичной для мелких дерновинных злаков непродуктивных сообществ CSR стратегией. Для Koeleria cristata установлена S стратегия. Стратегии жизни Festuca lenensis и Koeleria cristata, обусловленные различными адаптивными реакциями популяционных показателей на одни и те же эколого-фитоценотические условия, обеспечивают их успешное совместное существование в трансформирующихся условиях реликтовых степных сообществ Центральной Якутии.

Изучение влияния воды на механические свойства горных пород необходимо для практики их разработки, в частности, при добыче полезных ископаемых, сооружении плотин, прокладывании туннелей, захоронении отходов. Присутствие воды в поровом пространстве материала наряду с наличием самих пор, трещин, каверн оказывает существенное влияние на механические свойства материала. Представлены результаты экспериментального исследования влияния условий водонасыщения на прочность при сжатии образцов доломита и известняка, представляющих вмещающие породы на месторождениях алмазов трубки «Ботуобинская» и трубки «Дальняя». В соответствии с разработанной методикой исследования осуществлен выбор режимов водонасыщения и проведены механические испытания образцов, насыщенных до определенного уровня и затем выдержанных в течение различного времени. По результатам трех серий испытаний построены зависимости прочности доломита при сжатии от времени выдержки и установлено существенное влияние времени выдержки на прочность материала, которое может приводить как к снижению, так и к увеличению прочности. Высказана гипотеза о том, что такое поведение материала связано с неравномерным распределением влаги и образованием «сухого» ядра в образце. Показано, что в рамках модели «сухого» ядра в материале могут быть реализованы различные сценарии разрушения, и это отразится на характере зависимости прочности образца от времени выдержки во влажном состоянии, включая ее немонотонное поведение. Полученные результаты имеют не только фундаментальное значение для понимания и соответствующего описания механизмов воздействия воды на породу, но также и практическое значение для оценки устойчивости и длительной прочности обводненных горных выработок.

Приводятся результаты применения методов машинного обучения для прогнозирования золоторудной минерализации на поисковой стадии геологоразведочных работ на примере Верхнеамгинского щелочного массива Алдано-Станового щита. Использованы данные анализа 403 штуфных проб методом ICP-AES на 25 химических элементов. Протестированы восемь алгоритмов классификации: Random Forest, Support Vector Machine, Neural Network (Multilayer Perceptron), Boosting (AdaBoost), Decision Tree, K-Nearest Neighbors, Linear Discriminant Analysis и Naive Bayes. Наивысшую точность (до 89,6 %) продемонстрировали Random Forest и Support Vector Machine, основанные на выявлении взаимосвязей между рудными элементами (Au, Ag, As, Cu, Sb) и элементами с отрицательной корреляцией (Mg, Ca, Ti). Результаты подтверждены ROC-анализом. При создании модели машинного обучения в качестве целевой переменной приняты значения «рудного» фактора для каждой пробы, использованные в качестве предиктора. С помощью построения аномальных полей значений «рудного» фактора проведено сравнение параметров известных объектов и прогнозируемых площадей. Методы машинного обучения позволяют оперативно и надежно интерпретировать аналитические данные, полученные с использованием спектрометрии или портативных XRF-анализаторов. Для повышения точности прогноза подчеркивается важность комбинации традиционных статистических методов (кластерный, факторный анализ) с современными алгоритмами машинного обучения.

В статье приводятся данные о типохимических особенностях и условиях образования минералов редкоземельных элементов (РЗЭ) из метаморфических углеродсодержащих вулканогенно-осадочных и осадочных отложений манюкуяхинской свиты (RF3) хр. Енганэ-Пэ арктических территорий Урала. Среди минералов, содержащих РЗЭ во всех типах исследуемых пород, установлены алланит-(Ce), монацит-(Ce) и ксенотим-(Y). В метапелитах хр. Енганэ-Пэ впервые установлены фторкарбонат редких земель – синхизит-(Ce) и редкая разновидность гидратированного торита с повышенными содержаниями РЗЭ, P, As ((Th0,44–0,55Y0,21–0,24Сa0,11–0,12 Zr0,08–0,09Се0,04Fе0,03–0,04Nd0,03U0,05Yb0,01–0,02Gd0,01)Σ1,05–1,11(Si0,70–0,72P0,19–0,20As0,06V0,03)Σ1O4OH). В вулканогенноосадочных породах хр. Енганэ-Пэ установлен редкоземельный водосодержащий силикат кайнозит-(Y) в ассоциации с карбонатами, на поверхности халькопирита обнаружен водный силикат меди, свинца и железа, определенный нами как кризейит. Изучение типоморфных и кристаллохимических особенностей позволило построить схему эволюции составов РЗЭ-содержащих минералов в исследуемых образованиях. В качестве основных минералов-концентраторов РЗЭ и Th в осадочных и вулканогенно-осадочных углеродсодержащих породах манюкуяхинской свиты выступают циркон, апатит, алланит-(Ce), монацит-(Ce) и ксенотим-(Y). В результате гидротермально-метаморфических преобразований пород редкоземельные элементы переотлагались, образуя собственные минеральные формы: торит, синхизит-(Ce), кайнозит-(Y), гидротермально измененные зерна и каймы монацита-(Ce) и ксенотима-(Y).

Подмерзлотные водоносные горизонты характеризуются низкими пластовыми температурами и давлениями, близкими к условным гидростатистическим, что позволяет их рассматривать в качестве геологических формаций для организации подземных хранилищ газа в гидратном состоянии. Для проектирования таких подземных хранилищ газа требуется проведение экспериментальных исследований гидратообразования в пористых средах. В настоящей работе рассматриваются подмерзлотные водоносные горизонты Вилюйской синеклизы, где зона стабильности гидратов охватывает меловые и юрские отложения, которые представляют собой терригенно-глинистые толщи. На условия гидратообразования влияют свойства пористой среды: минералогический и гранулометрический состав, плотность, пористость и влажность, наличие органических и неорганических примесей, в особенности глин. Следовательно, исследование гидратообразования в глинистых грунтах – это важная составляющая, которая будет основой для создания подземных хранилищ газа. Для изучения термобарических условий гидратообразования использовался метод дифференциального термического анализа. Образцы пористых сред представляли собой глинистые грунты с различной влажностью в диапазоне от 15 до 40 %. Обнаружено, что в грунтах с влажностью 20 % и более формируется механическая смесь гидратов практически чистого метана и газа с более высокой молекулярной массой. Установлено, что при повышении влажности глинистых грунтов кинетические характеристики гидратообразования снижаются. На основе проведенного исследования можно заключить, что для организации подземных хранилищ газа в гидратном состоянии подходят пористые среды, в которых глинистые прослои обладают минимальной влажностью.