Доклад А. О. Глико об основных научных результатах 2014 г. в области наук о Земле

Перед академиком-секретарем стояла непростая задача: уместить в одном докладе целый год научной работы институтов, научное руководство которыми осуществляет РАН через Отделение наук о Земле. В докладе перечислены основные достижения ученых по двум секциям Отделения: секции геологии, геофизики, геохимии и горных наук и секции океанологии, физики атмосферы и географии.

А. О. Глико отметил, что была проведена большая работа, и многие результаты фундаментальных исследований смогут найти практическое применение.

Исследования по секции геологии, геофизики, геохимии и горных наук проводили многие институты Сибирского отделения РАН. Институт геологии и геофизики (ИНГиГ СО РАН) разработал карту основных тектонических и геоморфологических элементов Арктики. Специалисты института осуществили определение анизотропии электропроводности трещиновато-тонкослоистых отложений баженовской свиты.

В Геологическом институте (ГИН РАН) на основе сейсмо-стратиграфического анализа получены новейшие данные о тектоническом строении домезозойских структурно-формационных комплексов осадочного чехла Туранской плиты.

В результате совместной работы по изучению вулканической провинции Центральной и Восточной Азии Института геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии (ИГЕМ РАН) и Института геохимии им. А. П. Виноградова (ИГХ СО РАН) была установлена связь вулканических областей с мантийными плюмами.

В Институте экспериментальной минералогии (ИЭМ РАН) создана и успешно испытана установка сверхвысоких давлений и температур с алмазными наковальнями и лазерным нагревом. Выполнены эксперименты по кристаллизации сверхглубинного алмаза в расплавах системы CaCO – углерод. Образование алмаза определено in situ методом Рамановской спектроскопии.

Другой не менее значимый результат работы ученых ИЭМ РАН: изучение металл-сульфидно-силикатного расслоения расплавов в системе Fe-Ni-S-C-O как механизма ранней дифференциации Земли. Результаты экспериментов могут быть использованы для разработки технологии переработки сульфидных руд.

Из различных углеводородных жидкостей специалисты Института геохимии и аналитической химии им. В. И. Вернадского (ГЕОХИ РАН) получили кавитационные наноалмазы. Учеными института были установлены фундаментальные закономерности распределения и проведена экспертная оценка потенциала редкоземельных металлов в карбонатитах Гулинского массива в Полярной Сибири – одного из крупнейших в мире комплекса ультраосновных-щелочных пород.

Ученые Института геологии и геохимии им. академика А.Н. Заварицкого Уральского отделения РАН (ИГГ УрО РАН) изучали формирование различных породных ассоциаций. На основе изучения промышленно-рудоносного интрузива Норильск-1 на северо-западе Сибирской платформы было обосновано положение о трех вещественных источниках (DM, SCLM и древней коры), участвовавших в его многоэтапном формировании.

В докладе академика-секретаря было отмечено еще одно важное достижение сибирских ученых – сверхтвердое алмаз-лонсдейлитовое сырье, полученное в Институте геологии и минералогии им. В. С. Соболева (ИГиМ СО РАН). При активированном спекании алмаз-лонсдейлитового абразива с кремнием после круглой и плоской шлифовки созданы режущие пластины, которые могут найти широкое практическое применение в промышленности.

В ИГЕМ создана матрица для иммобилизации РЗЭ-актинидной фракции высокоактивных отходов на основе титаната идеального состава А4Ti9O24 . Свойства матрицы – высокая емкость в отношении отходов, низкая растворимость в растворе, относительно низкая температура плавления и высокая скорость синтеза при твердофазном спекании.

Специалистами Государственного геологического музея им. В. И. Вернадского (ГГМ) создана интерактивная информационная система (ВЕБ-ГИС) "Крупнейшие месторождения мира".

В Институте проблем комплексного освоения недр (ИПКОН РАН) систематизированы методы ресурсо- и энергосбережения, требующие адаптации технологических процессов в горнотехнических системах к изменяющимся условиям их функционирования. Установлено рациональное совмещение ресурсосберегающих геотехнологий, обеспечивающих наиболее эффективную отработку месторождений "Ньоркпахк" и "Олений ручей". Научно обоснована методология управления геомеханическими процессами при реализации ресурсосберегающих геотехнологий освоения месторождений твердых полезных ископаемых.

Другой не менее важный результат работы ИПКОН РАН – разработка методики нанесения микро- и наночастиц золота и платины на поверхность сульфидов, имитирующих природные минеральные объекты и фиксации сорбции реагентов. Обоснован и разработан новый класс реагентов-комплексообразователей для эффективного извлечения благородных металлов из руд сложного вещественного состава.

Горный институт Кольского научного центра РАН разработал методологию комплексного решения задач эксплуатации месторождений твердых полезных ископаемых в арктической зоне. Были построены цифровые модели Ковдорского месторождения бадделеит-апатит-магнетитовых руд и разработан методический подход к созданию новых технологий переработки минерального сырья.

Затем А. О. Глико сообщил аудитории о достижениях ученых институтов в рамках секции океанологии, физики атмосферы и географии.

В Институте географии (ИГ РАН) проводились исследования динамики ледников Эльбруса. Было установлено, что в среднем отступание языков ледников за последние 13 лет достигло 240 м (Большой Азау). По сравнению с предыдущим периодом 1985–1999 гг. средняя скорость отступания возросла в 1,5 раза (с 8,3 до 12,7 м/год), а площади ледников Эльбруса за последние 13 лет сократились примерно на 6 км2 (~5%). Понижение высоты поверхности ледника в области границы питания достигло 9 м. На основе РС определены мощности ледового покрова и рельеф ложа ледника.

В Тихоокеанском океанологическом институте им. В. И. Ильичева Дальневосточного отделения РАН (ТОИ ДВО РАН) был проведен ряд исследований на морском побережье Арктики, которые могут оказывать значительное влияние на климат нашей планеты. Ученые изучали эмиссию метана из донных отложений восточно-сибирского шельфа в водную толщу и атмосферу. Было обнаружено увеличение концентраций метана в Тикси при ветре, направленном со стороны моря. По данным судовых наблюдений удалось рассчитать вероятное расположение источника метана в море Лаптевых предполагаемой рассчитанной мощностью 170–380 мг/м2/сут.

Дальневосточные исследователи определили роль сокращения площади морских льдов в Арктике в формировании аномально холодных зим над Северной Евразией в последнее десятилетие. Были построены климатические модели, которые показали, что аномалии зимней температуры воздуха в период 2005–2012 гг. привели к разбалансировке климата и в конечном итоге вызвали сокращение площади морских льдов в арктическом регионе.

Специалисты Института криосферы Земли СО РАН установили, что на фоне тренда повышения температуры пород на Центральном Ямале наблюдаются экстремумы, приводящие к значительной активизации криогенных процессов. Экстремально теплое лето 2012 г. и предшествовавшая ему относительно теплая зима определили значительное повышение глубины сезонного протаивания и активизацию криогенных процессов, связанных с вытаиванием пластового подземного льда на 2012 и 2013 гг.

В Институте нефтегазовой геологии и геофизики СО РАН проводились геофизические исследования необычного природного феномена – геологического новообразования "Ямальский кратер". Было установлено, что кратер образовался в узле пересечения тектонических нарушений. Вероятными причинами образования кратера являются либо разрушение реликтовых газогидратов на глубине 60–80 м из-за повышенного теплового потока в зоне разломов, либо миграция глубинного газа по разломам от залежи к поверхности, постепенный рост напряжений в верхней части разреза и пневматический выброс грунта.

В Северо-Восточном комплексном научно-исследовательском институте Дальневосточного отделения РАН (СВКНИИ ДВО РАН) получены новые данные о климате плиоцена и раннего плейстоцена в интервале от 2,2 до 3,6 млн л.н. в результате изучения осадков оз. Эльгыгытгын. Установлено, что в этот период Арктика была очень теплой, хотя содержание CO2 в атмосфере незначительно превышало современное. В среднем плиоцене выделен длительный теплый интервал со средними летними температурами 15–16 °C. Этот интервал совпадал с продолжительным периодом (1,2 млн лет), когда на Западной Антарктиде отсутствовал ледовый покров. Установлен ступенчатый характер изменений климата при переходе от плиоцена к плейстоцену.

Интенсивные исследования причин и последствий катастрофического наводнения в бассейне реки Амур в августе–сентябре 2013 г. проводили три института – Институт водных и экологических проблем Дальневосточного отделения РАН (ИВЭП ДВО РАН), Институт водных проблем (ИВП РАН), Институт физики атмосферы им. А. М. Обухова (ИФА РАН). Совместными усилиями ученых разработана технология гидроинформационной поддержки принятия решений по инженерной защите населенных пунктов в бассейне Среднего Амура.

В Институте озероведения (ИНОЗ РАН) создана новая наиболее полная база данных о запасах и качестве воды в озерах Российской Федерации.

В августе–сентябре 2014 г. Институт океанологии (ИО РАН) организовал морскую экспедицию по исследованию экосистем Карского моря на научно-исследовательском судне "Профессор Штокман". По данным, полученным в ходе экспедиции, группа исследователей под руководством академика Н. П. Лаверова сделала прогноз изменений радиационного состояния эстуарно-дельтовой экосистемы Енисея в условиях изменения климата в Арктике. По анализу донных отложений было выявлено существенное снижение радиационного влияния на экосистему эстуария. В перспективе предполагается провести оценку радиационного состояния почв, растительности и донных осадков дельты Енисея и темпов снижения радиационной нагрузки, построить прогнозную модель развития ситуации в условиях потепления.

А. О. Глико отметил еще один важный практический результат научных исследований специалистов ИО РАН, которые разработали технологию экомониторинга ликвидированных нефтяных скважин с использованием телеуправляемых подводных аппаратов (ТНПА) серии ГНОМ. Установлено, что устья ликвидированных скважин в северной части Каспийского моря образуют искусственные рифы с интенсивно развивающимися экосистемами. Аппарат оборудован высокоразрешающей (HD) видеосистемой и новым управляющим интерфейсом, позволяющим плавно регулировать движение аппарата.

В ИГЕМ РАН проводились исследования, жизненно важные для экологии Арктики. Был сделан прогноз загрязнения водных ресурсов от полигонов подземного захоронения жидких радиоактивных отходов.

С этой целью на полигоне Горно-химического комбината в Красноярском крае под землю было закачано около 2·109 Кюри жидких радиоактивных отходов (ЖРО). Вынос радионуклидов из зоны закачки может привести к загрязнению реки Енисей вплоть до Енисейского залива Карского моря. По данным о фильтрационных свойствах пласта – коллектора ЖРО рассчитан наихудший (пессимистический) прогноз движения несорбируемых радионуклидов (на примере трития).

Ученые пришли к заключению, что время движения несорбируемых радионуклидов в пласте – коллекторе до реки Б. Тель (приток Енисея) составит около 250 лет. Это почти в 20 раз больше периода полураспада токсичного несорбируемого радионуклида 3Н (Т1/2 = 12 лет). Скорость миграции радионуклидов 90Sr и 137Cs (Т1/2 = 30 лет) в десятки раз медленнее, что обеспечит их полный распад.

Велика перспективность полученных результатов: созданный метод расчета миграции радионуклидов может применяться для оценки безопасности других полигонов закачки жидких радиоактивных и токсичных отходов и определения фильтрационных свойств подземных водоносных горизонтов.

В Геофизическом центре (ГЦ РАН) введен в строй Российско-украинский центр геомагнитных данных, являющийся частью российско-украинского сегмента международной сети геомагнитных наблюдений высшего стандарта качества ИНТЕРМАГНЕТ (http://geomag.gcras.ru/). Значительно расширена сеть геомагнитных обсерваторий ИНТЕРМАГНЕТ на территории РФ. Введены в строй геомагнитные обсерватории "Климовская" (Архангельская область) и "Бор" (Красноярский край).

Сопутствующие линки:

• Презентация доклада А. О. Глико

Печать