2015 год, №2

Содержание выпуска
Калибровка скоростной модели Хибинского горного массива и прилегающей территории с помощью регистрации промышленных взрывов
Асминг Владимир Эрнестович, Евтюгина Зинаида Анатольевна, Виноградов Юрий Анатольевич
Стр. 171 — 177
Мониторинг геодинамической активности Хибинского массива подразумевает как можно более точную локацию сейсмических событий, происходящих здесь. Для этого необходимы, с одной стороны, знания о скоростях сейсмических волн в массиве и прилегающих территориях и, с другой стороны, программные инструменты для локации событий в неоднородных средах. Разработанная в КФ ГС РАН программа "Сейсмоконфигуратор" позволяет создавать скоростные модели трехмерных сред, лоцировать в них события, а также рассчитывать кажущиеся скорости пробега волн по различным путям. В результате регистрации промышленных взрывов в Хибинах с помощью сети постоянных и временных сейсмостанций получены значения кажущихся скоростей P-волны на множестве путей от источников к станциям, пересекающих Хибинский массив. По этим данным с помощью программы "Сейсмоконфигуратор" подобраны двух- и трехмерная скоростные модели, удовлетворяющие наблюдениям. Предложен способ модификации имеющейся системы локации событий для практического использования этих моделей.
Оценка аэрологической обстановки на открытых горных работах на основе трехмерных моделей карьеров
Козырев Сергей Александрович, Скороходов Владимир Федорович, Никитин Роман Михайлович, Амосов Павел Васильевич, Массан Владимир Васильевич
Стр. 178 — 182
С использованием 3D компьютерного моделирования в программном комплексе ANSYS Fluent исследован характер распределения воздушных потоков на поверхности и в карьерном пространстве глубоких карьеров с учетом реального рельефа местности и масштаба карьера. Это исследование позволило выявить влияние породных отвалов и прибортовых зон карьера на формирование рециркуляционных зон, вихревых течений и степени ослабления воздушных потоков в различных зонах карьера в зависимости от скорости ветра на поверхности.
К вопросу об определении количества опытов, надежности и точности результатов при изучении физико-механических свойств горных пород
Кузнецов Николай Николаевич
Стр. 183 — 191
Проведен сравнительный анализ методов определения количества необходимых опытов, точности и надежности результатов применительно к задачам исследования физико-механических свойств горных пород. Рассмотрены преимущества и недостатки уже существующей специализированной методики определения пределов прочности на сжатие образцов пород. На основании проведенного исследования предложен оптимальный подход для решения широкого круга геомеханических задач, связанных с использованием параметров свойств горных пород.
Реализация алгоритма моделирования границы отрыва при проектировании скважинной отбойки
Лукичев Сергей Вячеславович, Шишкин Александр Сергеевич, Гурин Константин Павлович
Стр. 192 — 197
Разработана методика расчета границы отрыва горной массы от массива горных пород, формирующейся в результате короткозамедленного взрыва вееров скважин, на основе имитационного моделирования процесса отделения породы от массива. Реализован инструмент моделирования границы отрыва в составе модуля проектирования подземных массовых взрывов программного комплекса MINEFRAME. Показано, что инструмент позволяет адекватно оценить возможные результаты проекта массового взрыва.
Реакторные установки для энергоснабжения удаленных и труднодоступных регионов: проблема выбора
Мельников Николай Николаевич, Конухин Владимир Пантелеймонович, Наумов Вадим Алексеевич, Гусак Сергей Андреевич
Стр. 198 — 208
Кратко представлено состояние проблемы энергоснабжения удаленных и труднодоступных регионов России. Применительно к проблеме энергоснабжения при освоении месторождений полезных ископаемых в Чукотском автономном округе, Якутии и Иркутской области рассмотрены реакторные установки различных типов и установленной электрической мощности. На основе анализа различных сценарных условий экономического развития данных регионов выполнена предварительная оценка возможных вариантов использования атомных станций малой мощности в различных секторах энергопотребления.
Оценка свойств комплексообразующих реагентов-собирателей флотации эвдиалита
Митрофанова Галина Викторовна, Иванова Валентина Алексеевна, Никитина Ирина Валерьевна
Стр. 209 — 213
Изучены кислотно-основные и комплексообразующие свойства реагентов-собирателей для флотации цирконийсодержащих минералов: карбоновых и гидроксамовых кислот, стиролфосфоновой кислоты и диалкилового эфира фосфорной кислоты. Определены константы устойчивости циркониевых соединений рассматриваемых реагентов. На основе результатов флотации эвдиалитсодержащей руды показана эффективность действия гидроксамовых кислот.
Распределение горизонтальных тектонических напряжений в Ковдорском рудном районе
Савченко Степан Николаевич
Стр. 214 — 220
Методом граничных элементов в двухмерной постановке задачи теории упругости исследовано напряженное состояние массива пород Ковдорской интрузии с учетом ее иерархично-блочного геологического строения. Выделены особенности распределения напряжений в районе современной разработки апатит-магнетитового месторождения (рудник "Железный" ОАО "Ковдорский ГОК"). Установлены зоны предельных растягивающих деформаций в окрестности карьера при заданных граничных условиях и механических свойствах пород.
Системный мониторинг бетонной крепи на горнопромышленных предприятиях Хибин
Смирнов Юрий Геннадьевич, Орлов Александр Орестович
Стр. 221 — 227
В статье представлены результаты исследований прочностных характеристик монолитной бетонной и набрызгбетонной крепей неразрушающим методом, которые отражают эксплуатационное состояние выработок. Приведены сравнительная оценка прочности бетона в натурных и лабораторных условиях и геометрические параметры набрызгбетонной крепи.
Фуллерены как потенциальные коллекторы благородных металлов в углеродистых геологических формациях
Войтеховский Юрий Леонидович, Степенщиков Дмитрий Геннадьевич
Стр. 228 — 234
Приведены результаты компьютерного моделирования фуллеренов в ограничениях Бартелла. Для всех возможных фуллеренов диапазона C 60 - C 100 рассчитаны объемы внутренних полостей. Для наиболее стабильных (симметричных без контактирующих пентагонов) структур найдены числа допирующих атомов Au, Ag, Pt и Pd. Установлено, что емкость фуллерена более зависит от числа образующих атомов, чем от точечной группы симметрии. Для данного числа атомов углерода наибольшей емкостью обладают удлиненные, а не сферические фуллерены.
Эволюция Центрально-Индийской тектонической зоны: геохимические и изотопно-геохронологические данные
Каулина Татьяна Владимировна, Баянова Тамара Борисовна, Талат Ахмад, Лялина Людмила Михайловна, Мишра Мукеш Кумар, Ниткина Елена Анатольевна, Елизаров Дмитрий Владимирович, Серов Павел Александрович
Стр. 235 — 244
В рамках Российско-индийских совместных научных проектов проведено геохимическое и геохронологическое изучение гранитоидных пород вкрест простирания Центрально-Индийской тектонической зоны. Геохронологические данные позволяют предполагать, что Центрально-Индийская тектоническая зона сложена преимущественно протерозойскими породами, образовавшимися в результате нескольких этапов гранитоидного магматизма: 2.43, 2.34-2.31, 1.73-1.72 и 1.53-1.51 млрд лет. Метаморфические преобразования, отраженные Sm-Nd и Rb-Sr системами пород и минералов, происходили 1.37-1.1 млрд лет назад, что позволяет сопоставлять заключительные процессы, происходившие в Центрально-Индийской тектонической зоне с Гренвильской орогенией и использовать для реконструкции Родинии.
Использование метода главных компонент для изучения процессов полиметасоматоза в контактах карбонатитовых комплексов Кольского полуострова
Козлов Евгений Николаевич
Стр. 245 — 254
Проведен статистический анализ выборки химических составов пород контактового ореола щелочно-ультраосновного карбонатитового массива Озерная Варака методом главных компонент. Выявлено три главных фактора, максимально повлиявших на изменение состава исследованных пород. Все три связаны с метасоматическими процессами, протекавшими в контактовом ореоле на различных этапах формирования комплекса - фоидолитового, карбонатитового и посткарбонатитового. Для каждого фактора произведена минералого-геохимическая интерпретация, результаты которой позволили подтвердить ряд выводов, сделанных ранее, и существенно их дополнить.
Восстановление относительного положения уровня Белого моря в позднеледниковье и голоцене по данным литологического, диатомового анализов и радиоуглеродного датирования донных отложений малых озер в районе пос. Чупа (северная Карелия)
Колька Василий Васильевич, Корсакова Ольга Павловна, Шелехова Татьяна Станиславовна, Толстоброва Алёна Николаевна
Стр. 255 — 268
Представлены геологические, микропалеонтологические, хронометрические данные и модельные построения, позволяющие определить темпы относительного перемещения береговой линии моря, рассмотренные для района поселка Чупа, расположенного на Карельском берегу Белого моря. Объектом исследования являлись донные отложения, накопившиеся в котловинах малых озер побережья, в условиях разных седиментационных обстановок, которые менялись здесь в ходе дегляциации и в голоцене под влиянием гляциоизостатического поднятия суши, эвстатического изменения уровня моря, тектонических перемещений земной коры.
Новые Nd-Sr изотопно-геохимические исследования пород палеопротерозойского ЭПГ-содержащего массива Мончетундра (Фенноскандинавский щит)
Кунаккузин Евгений Леонидович, Баянова Тамара Борисовна, Нерович Людмила Ивановна, Борисенко Елена Сергеевна, Серов Павел Александрович, Елизаров Дмитрий Владимирович
Стр. 269 — 279
Представлены результаты Nd-Sr исследований для пород ЭПГ-содержащего массива Мончетундра. Новые данные свидетельствуют, что разновозрастные комплексы массива имеют различия в изотопно-геохимических характеристиках. Самые древние породы массива - метагаббро (2 520 млн лет) характеризуются широкими вариациями величин ε Nd(Т) от +0.02 до -2.23, а также мезо- и палеоархейскими значениями модельных возрастов. Трахитоидные габбронориты (2 500 млн лет) характеризуются значениями величины ε Nd(Т) от -1.70 до +1.42, модельные возраста протолитов (T DM) соответствуют диапазону от 3.5 до 2.7 млрд лет. Значения величины ε Nd(Т) для массивных габброноритов (2 470 млн лет) изменяются от -3.38 до +2.08, а модельные Sm-Nd возраста протолитов (T DM) находятся в пределах от 3.4 до 2.7 млрд лет. Гнездовые габбро-пегматиты (2 450 млн лет) имеют как пространственную, так и генетическую связь с массивными габброноритами и, соответственно, схожие изотопно-геохимические характеристики. Габбронориты с высокими положительными значениями величины ε Nd(Т) от +1.42 до +2.08, а также близкими к 2.7 млрд лет модельными возрастами являются производными деплетированного мантийного источника. В целом, Nd-Sr изотопно-геохимические данные свидетельствуют о формировании основных разновидностей пород массива Мончетундра из обогащенного литофильными элементами мантийного источника. Разброс значений между группами пород, скорее всего, связан с эволюцией мантийного источника в процессе плюм-литосферного взаимодействия.
Жильные тела участка "Морошковое озеро" (Мончегорский район) и связанное с ними оруденение
Мирошникова Яна Андреевна, Пахомовский Яков Алексеевич
Стр. 280 — 286
В статье приводятся результаты петрографического и минерагенического исследования главных разновидностей пород и руд, слагающих участок "Морошковое озеро" (юго-восточная часть Мончеплутона). Установлено, что на площади участка распространены массивные нориты и метанориты, которые пересекаются жилами двух типов: 1) норитового состава; 2) амфибол-плагиоклазового состава. В результате проведенных исследований выявлена связь разных типов жил с различной рудной минерализацией. С жильными телами первого типа связана сульфидная, оксидная и платинометальная минерализация. Жилы второго типа не содержат платинометальной минерализации, рудные минералы представлены в основном халькопиритом и в меньшей степени - сульфидами свинца и цинка.
Цифровые модели рельефа дна и некоторые возможности их морфометрического анализа
Никифоров Сергей Львович, Кошель Сергей Михайлович, Сорохтин Николай Олегович, Козлов Николай Евгеньевич
Стр. 287 — 294
Данные о батиметрии морского дна необходимы для морской геологии и геоморфологии, картографии и палеогеографии, геоэкологии и гидроакустики, а также других прикладных направлений исследований. Генеральные цифровые модели рельефа (ЦМР) дна должны являться основой для определения "ключевых" участков шельфа для дальнейшего детального изучения, включая промер глубин. При промышленном освоении шельфа они необходимы на стадии обоснования, планирования и определения георисков, разведки и строительства, а на стадии эксплуатации должны служить основой для проведения мониторинга, обеспечения мероприятий по отражению возможных угроз, включая природные и т.п. Данный подход наиболее адекватен для оптимизации материальных затрат, учитывая большую, а порой огромную, стоимость натурных изысканий. Моделирование рельефа дна крупных акваторий всегда проводится в условиях дефицита данных гидрографического промера, а равномерной и детальной изученности рельефа дна не стоит ожидать в ближайшем будущем. Поэтому дополнительно необходимо использовать имеющуюся геолого-геоморфологическую информацию. Методика базируется на анализе и оцифровке навигационных карт разного масштаба и проведении дополнительных изобат с учетом классификационных признаков форм рельефа дна. Используя данные ЦМР дна возможен расчет серии морфометрических показателей, которые базируются на вычислении производных сеточных цифровых моделей по исходной ЦМР.
Постледниковое поднятие земной коры в северо-западной части Кольского региона
Толстобров Дмитрий Сергеевич, Толстоброва Алёна Николаевна, Колька Василий Васильевич, Корсакова Ольга Павловна
Стр. 295 — 306
Представлены новые литологические, микропалеонтологические и хронологические данные, полученные в результате изучения донных осадков из малых озерных котловин в долине р. Тулома. Изучение озерных котловин в разных частях долины на разных высотных отметках, их корреляция с положением древних береговых линий и береговых форм рельефа позволили установить характер условий осадконакопления и особенности неотектонических движений земной коры в поздне- и послеледниковое время в северо-западной части Кольского региона. Приводится эквидистанционная диаграмма релятивных линий поднятия земной коры исследуемого района, значения разновозрастного поднятия, оценивается его градиент вдоль долины р. Тулома и Кольского залива Баренцева моря.
Изменение концентраций никеля и меди в поверхностных слоях донных отложений оз. Имандра за последние полвека
Даувальтер Владимир Андреевич, Кашулин Николай Александрович
Стр. 307 — 321
Проведен анализ содержания приоритетных для региона загрязняющих тяжелых металлов Ni и Cu в поверхностных слоях донных отложений крупнейшего водоема Мурманской области озера Имандра. Установлено постоянное увеличение содержания Ni и Cu по всей акватории озера за период исследований, вследствие как прямого поступления сточных вод предприятий горно-металлургического комплекса (Большая и Йокостровская Имандры), так и аэротехногенного загрязнения водосбора озера и ветровых нагонных течений (Бабинская Имандра). Наибольшее увеличение содержания отмечено в Монче-губе плеса Большая Имандра - до 3 и 0.6 % для Ni и Cu соответственно в последние годы.
Результаты моделирования взаимодействия "вода - нефть" в морских и речных системах Дальнего Востока
Мазухина Светлана Ивановна, Маслобоев Владимир Алексеевич, Чудненко Константин Вадимович, Максимова Виктория Вячеславовна
Стр. 322 — 327
С помощью физико-химического моделирования (ПК "Селектор") проведены исследования, позволившие установить особенности взаимодействия нефти с морскими и пресными водами Дальнего Востока. Результаты моделирования подтвердили закономерности, установленные ранее на объектах Мурманской области, но были выявлены и некоторые различия, связанные с условиями формирования химического состава дальневосточных вод. Разработанные модели могут быть использованы для прогноза последствий разлива нефти в морских и речных водах Дальнего Востока.
Химический состав снега на урбанизированных территориях в условиях Крайнего Севера
Салтан Наталья Владимировна, Шлапак Евгения Петровна, Жиров Владимир Константинович, Гонтарь Оксана Борисовна, Святковская Екатерина Александровна
Стр. 328 — 334
В статье представлены экспериментальные данные химического состава снежного покрова скверов и улиц в заполярных городах. Выявлено, что в снеге изменено природное соотношение катионов и анионов. Сравнительная оценка уровней концентраций металлов в снеге продемонстрировала более высокие их значения в скверах, чем на улицах. Показано, что основная доля в загрязнении снега тяжелыми металлами принадлежит пыли техногенного происхождения.
Исследование возможности извлечения цветных металлов и производства строительных материалов из шлаков медно-никелевого производства
Светлов Антон Викторович, Потапов Сергей Сергеевич, Потапов Даниил Сергеевич, Кравченко Елена Александровна, Ерохин Юрий Викторович, Потокин Александр Сергеевич, Селиванова Екатерина Андреевна, Суворова Ольга Васильевна, Кумарова Виктория Александровна, Н
Стр. 335 — 344
Изучены отвальные гранулированные шлаки медно-никелевого производства комбината "Печенганикель" АО "Кольская ГМК" как потенциальное техногенное месторождение. Показана возможность флотационного доизвлечения цветных металлов из шлаков. Представлены результаты лабораторных исследований, моделирующих кучное выщелачивание цветных металлов. Получены керамические строительные материалы из сырья на основе шлаков и исследованы их основные свойства.
Исследование миграции молибдена в водных средах ландшафтов Хибинского массива с целью разработки природоохранных мероприятий
Сулименко Людмила Петровна, Кошкина Людмила Борисовна, Мингалева Татьяна Анатольевна, Макаров Дмитрий Викторович, Маслобоев Владимир Алексеевич
Стр. 345 — 355
Изучена взаимосвязь природных и техногенных факторов при формировании молибденсодержащих составляющих потоков в поверхностных и подземных водах Хибинского массива. Установлены приоритетные источники поступления молибдена в водные объекты. С учетом гидрогеохимических особенностей молибдена определены условия разработки стратегии снижения его негативного влияния на поверхностные водотоки в условиях производственной деятельности горнопромышленного комплекса.
Изменение гидрохимического состава и форм миграции элементов в р. Нива после снижения техногенной нагрузки
Черепанова Татьяна Алексеевна, Максимова Виктория Вячеславовна, Горбачева Тамара Тимофеевна
Стр. 356 — 363
Проведено обобщение результатов мониторинга гидрохимического состава р. Нива до и после снижения техногенной нагрузки на ее бассейн (1984-1985 гг. и 2007 г. соответственно). Рассмотрены химический состав почвенных вод после периода снеготаяния и модификация гидрохимического состава оз. Имандра как возможные факторы, влияющие на речной сток в Белое море. Определен состав растворенных форм основных элементов в речной воде с помощью ПК "Селектор".