авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 | 2 || 4 |

«УЧРЕЖДЕНИЕ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК ИНСТИТУТ КРИОСФЕРЫ ЗЕМЛИ СИБИРСКОГО ОТДЕЛЕНИЯ РАН ...»

-- [ Страница 3 ] --

3. Иванов Е.Н., Китов А.Д., Плюснин В.М.. Динамика нивально гляциальных ландшафтов приграничных горных массивов Южной Сибири / Материалы научно-практической конференции «Социально эколого-экономические проблемы развития приграничных регионов России-Китая-Монголии», 20-22 октября 2010, Чита: «Экспресс издательство», 2010. – с.42- 4. Иванова А.Г., Рудь М.И., Бургутова Н.А., Самсонова В.В.

Ландшафтная дифференциация сезонного протаивания почво-грунтов в Чарской котловине // Геокриология – прошлое, настоящее, будущее:

Материалы Всероссийского научного молодежного форума с международным участием, посвященного 50-летию создания Института мерзлотоведения им. П.И. Мельникова СО РАН (2- августа 2010 г., Якутск, Россия). – Якутск: Изд-во Института мерзлотоведения СО РАН, 2010. - С. 130-135.

5. Мельников В. П., Поденко Л. С., Нестеров А. Н., Решетников А. М.

Релаксационный ЯМР-анализ фазовых превращений воды в дисперсной системе вода/гидрат фреона-12/углеводород при диссоциации гидрата // Доклады академии наук. 2010. Т. 433, № 1. С.

59–61.

6. Попов К.А., Украинцева Н.Г. Годовой цикл состояний ПТК как индикатор динамики сезонного протаивания и состояния мерзлоты на территории Уренгойского месторождения // Тезисы докладов международного совещания, 3-9 окт. 2010 г., Сочи (принято в печать).

7. Смульский И.И., Смульский Я.И. Движение Апофиса за 1000 лет и возможное его изменение / Современная баллистика и смежные вопросы механики: Сборник материалов научной конференции. – Томск: Томский государственный университет, 2010 г. – С. 315-316.

8. Торопов Г.В., Муллануров Д.Р., Джепка В.П., Дручина О.Е., Самсонова В.В. Термокарст, термоденудация и термоэрозия в Чарской котловине и на Мамонтовой горе // Геокриология – прошлое, настоящее, будущее: Материалы Всероссийского научного молодежного форума с международным участием, посвященного 50-летию создания Института мерзлотоведения им. П.И. Мельникова СО РАН (2- августа 2010 г., Якутск, Россия). – Якутск: Изд-во Института мерзлотоведения СО РАН, 2010. - С. 43-48.

9. Украинцева Н.Г. Ландшафтные индикаторы засоленных многолетнемерзлых пород севера Западной Сибири // Тезисы докладов международного совещания, 3-9 окт. 2010 г., Сочи (принято в печать).

Участие в научных конференциях:

1. Российско-французский семинар «Восток», Казань, 2-3 июня, ИГ РАН.

2. International symposium on snow, ice and humanity in a changing climate, Sapporo, 21-25 June, International Glaciological Society.

3. Пятая Верещагинская Байкальская конференция, Иркутск, 4-9 октября, ЛИН СО РАН.

4. Научно-практической конференции «Социально-эколого-экономические проблемы развития приграничных регионов России-Китая-Монголии»

20-22 октября 2010 г в Чите, 5. IX научной конференции по тематической картографии «Тематическое картографирование для создания инфраструктур пространственных данных» 9-12 ноября 2010 г в Иркутске.

6. Гляциологический симпозиум «Лд и снег в климатической системе», Казань, 31 мая – 4 июня, ИГ РАН, Казанский Университет 7. «Геокриология – прошлое, настоящее, будущее»: Всероссийский научный молодежный форум с международным участием, посвященного 50-летию создания Института мерзлотоведения им. П.И. Мельникова СО РАН (2-16 августа 2010 г., Якутск, Россия).

8. Международный семинар по изменению климата «Переход к низкоуглеродной и климатически устойчивой экономике на региональном уровне». 2-5 июня 2010 г. Якутск, РС(Я) 9. Международное совещание, 3-9 окт. 2010 г., Сочи Перечень публикаций в иностранных журналах 1. D.S. Drozdov, N.G. Ukraintseva, A.M. Tsarev. Active layer and permafrost table lowering in the Tundra/Forest-tundra transition zone at Urengoi oil-gas field (West Siberia).// Thermal State of frozen Ground in a Changing Climate During the IPY. Abstracts of the III European Conference on Permafrost (EUCOP III), Svalbard, Norway, 13-17 June 2010. Editors:

Jordan R. Mertes, Hanne H. Christiansen and Bernd Etzelmuller, р.102.

Электронный ресурс 2. Melnikov V.P., Nesterov A.N., Reshetnikov A.M., Istomin V.A., Kwon V.G. Stability and growth of gas hydrates below the ice-hydrate-gas equilibrium line on the P-T phase diagram // Chemical Engineering Science.

2010. V.65. P.906-914.

3. Melnikov V.P., Nesterov A.N., Reshetnikov A.M., Istomin V.A. Metastable states during dissociation of carbon dioxide hydrates below 273 K // Chemical Engineering Science. doi:10.1016/j.ces.2010.10. 4. Osipov E.Y. Glacier changes in Kodar Range, East Siberia, since Little Ice Age to the present // Annals of Glaciology, in press.

5. Korobova E.M., Ukraintseva N.G., Surkov V.V. Gеochemical tracers of marine influens in the lover Enisey and Pechora landscapes // The Proceedings of 4 Intern. Conf.on water observation and information system (BALWOIS 2010), Ohrid, Macedonia, 25-29 May http://www.balwois.com/balwois/info_sys/publication2010.php 6. N.G. Ukraintseva, D.S.Drozdov, K.A.Popov, G.V.Matyshak. Active layer response to biomass and soil-vegetative cover changes at CALM-site in the Tundra/Forest-tundra transition zone (West Siberia, Urengoi oil-gas field).// Thermal State of frozen Ground in a Changing Climate During the IPY.

Abstracts of the III European Conference on Permafrost (EUCOP III), Svalbard, Norway, 13-17 June 2010. Editors: Jordan R. Mertes, Hanne H.

Christiansen and Bernd Etzelmuller Р.107. Электронный ресурс 7. Overduin P., Steven Solomon, Atkinson D., Dallimore S., Eicken H., Grigoriev M., Holmes R.M., McClelland J.W., Mueller D., degrd R., Ogorodov S., Proshutinsky A. (2010): Physical Perspectives - State of the Arctic Coast 2010. Scientific Review and Outlook – A Thematic Assessment (D.L. Forbes, ed.) - IASC/IPA/LOICZ, Potsdam. P. 11-33.

8. Seismic studies of frozen ground in Arctic areas / V.P.Melnikov, A.G.Skvortsov, G.V.Malkova, D.S.Drozdov, O.E.Ponomareva, M.R.Sadurtdinov, A.M.Tsarev, V.A.Dubrovin / Russian Geology and Geophysics, 2010, N51. pp.136-142.

9. Smulsky J.J. Removal of Hypotheses from Physics // Foundations of Science. – 2010, Vol. 13, No. 1, pp. 2-3.

10. Smulsky J.J., SmulskyYa.J. Evolution of Apophis Orbit for Years and New Space Targets // “Protecting the Earth against Collisions with Asteroids and Comet Nuclei” – Proceedings of the International Conference “Asteroid-Comet Hazard-2009”, Eds.: A. Finkelstein, W.

Huebner, V. Shor. – Saint-Petersburg: “Nauka”. – 2010. –Pp. 390-395.

11. Smulsky J.J. Change of Characteristics of the Light Source at its Movement Relative to a Receiver // Proceedings of the Natural Philosophy Alliance. 16th Annual Conference 25-29 May, 2009 at the University of Connecticut, Storrs, USA. Vol. 6. Published by Space Time Analyses, Ltd.

Arlington, MA, USA.– 2010. – P. 260.

12. Smulsky J.J. Cosmic Microwave Background Radiation and New Space Projects // Proceedings of the Natural Philosophy Alliance. 17 th Annual Conference 23-26 June, 2010, at Long Beach, CA, USA. Vol. 7.

Published by NPA, Ltd. Mt. Airy, MD, USA.– 2010. – Pp. 568-569.

13. Smulsky J.J., Smulsky Ya.J. Orbit Evolution of Apophis and its Transformation into the Earth's Satellite // Proceedings of the Natural Philosophy Alliance. 17th Annual Conference 23-26 June, 2010, at Long Beach, CA, USA. Vol. 7. Published by NPA, Ltd. Mt. Airy, MD, USA.– 2010. – Pp. 569-578.

14. Ukraintseva E.A. The structure of channels and dynamics of the river Pechora delta // The Proceedings of 4 Intern. Conf.on water observation and information system (BALWOIS 2010), Ohrid, Macedonia, 25-29 May 2010, р. 2010-665 http://www.balwois.com/balwois/info_sys/publication2010.php УЧРЕЖДЕНИЕ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК ИНСТИТУТ КРИОСФЕРЫ ЗЕМЛИ СИБИРСКОГО ОТДЕЛЕНИЯ РАН ОТЧЕТ О НАУЧНО – ОРГАНИЗАЦИОННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЗА 2010 г.

ПО ИНТЕГРАЦИОННОМУ ПРОЕКТУ Р – 16.9 «ЭВОЛЮЦИЯ ПРИРОДНЫХ ФАКТОРОВ ОПУСТЫНИВАНИЯ В ПОЗДНЕМ КАЙНОЗОЕ СЕВЕРНОЙ И ЦЕНТРАЛЬНОЙ АЗИИ ПО МАТЕРИАЛАМ ИЗУЧЕНИЯ СУБАЭРАЛЬНЫХ ОБРАЗОВАНИЙ»

по теме:

ДИНАМИКА, ЭВОЛЮЦИЯ, ФАКТОРЫ ПРОЦЕССА ОПУСТЫНИВАНИЯ В ЗАУРАЛЬСКОМ СЕКТОРЕ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ (Ответственный исполнитель: с.н.с., к.г.н А.С. Якимов) Директор ИКЗ СО РАН академик В. П. Мельников Ученый секретарь К.г.-м.н. Е.В.Устинова ТЮМЕНЬ - 2011г.

СОДЕРЖАНИЕ Введение Район исследований Объекты исследований Методы исследований Часть 1. Процессы опустынивания в лесостепной зоне Археологический памятник поселение Чермуховый куст Археологический памятник городище Большой Имбиряй 3 Археологический памятник городище Вак-Кур 2 Курганный могильник Ипкульский Археологический памятник городище Аббатское 6 Археологический памятник городище Заводоуковское 11 Археологический памятник поселение Кочегарово 1 Часть 2. Процессы опустынивания в тажной зоне Надымский стационар Часть 3. Процессы опустынивания в тундровой зоне Полярная станция Марре Сале Список литературы ВВЕДЕНИЕ В течении 2010 года была продолжена научно-исследовательская работа по интеграционному проекту Р – 16.9 «Эволюция природных факторов опустынивания в позднем кайнозое Северной и Центральной Азии по материалам изучения субаэральных образований».

Цель работы осталась прежней – установление особенностей динамики и эволюции процесса опустынивания в зоне распространения многолетнемрзлых пород и семиаридной зоне Западной Сибири;

факторов, определяющих этот процесс и их влияние на геосистемы и этнокультурные процессы.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Изучение литолого-стратиграфических особенностей строения плейстоцен-голоценовых отложений на опорных разрезах в Западной Сибири;

2. Выявление природных факторов, влияющих на опустынивание и установление причинно-следственных связей между ними в геосистемах;

3. Определение степени устойчивости геосистем и почвенного покрова в частности к процессам опустынивания в различных природных зонах;

4. Реконструкция процессов опустынивания и их влияние на динамику, и эволюцию ландшафтов;

5. Сопряжнный анализ процессов опустынивания во времени и их влияние на этнокультурные процессы.

6. Изучение закономерностей распространения на поверхности пустынных участков в зависимости от изменения геолого-географической среды.

Были проведены исследования в 3 районах Западной Сибири: в тундровой зоне (район полярной станции Марре Сале, п-ов Ямал);

в тайге (надымский стационар, район г. Надым) и лесостепной зоне (археологические памятники юга Тюменской и Курганской областей).

В 2010 году были проведены исследования новых археологических памятников Зауральской лесостепи, в частности разведанных в прошлом году в рамках этого проекта. В тоже время, в тундровой и тажной природных зонах продолжены детальные исследования на прошлогодних объектах.

Второй год работ характеризуется обширными полевыми исследованиями и накоплением фактического материала с частичной его обработкой. В тоже время обнаружены новые перспективные объекты, включающие субаэральные образования.

РАЙОН ИССЛЕДОВАНИЯ Исследование субаэральных образований и связанного с ним процесса опустынивания, а также природных факторов, предопределивших его, проводилось на трх ключевых участках (Рис.1).

Рисунок 1. Район исследования.

В тундровой зоне (полярная станция Марре-Сале), в зоне тайги (Надымский стационар) и в лесостепной зоне на археологических памятниках юга Тюменской и Курганской областей: городища Чермуховый куст, Большой Имбиряй 3, Вак-Кур 2, Абатское 6, Заводоуковское 11, Кочегарово 1 и курганный могильник Ипкульский.

ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ При проведении научно-исследовательских работ особое внимание уделялось морским и речным береговым обнажениям, погребнным почвам под естественными и искусственными насыпями, а также эоловым формам рельефа (дюны). В береговых обнажениях были изучены геологические слои и погребнные почвы. Все изученные объекты датируются позднеплестоценовым и голоценовым временем.

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ Исследование по данной теме включает ряд методов, которые носят комплексный, междисциплинарный характер. Это позволяет получить обширную и достоверную информацию по изучаемым объектам.

Методологической основой является сравнительный анализ древних и современных естественных и естественно-археологических объектов.

Используемые методы:

– морфологический анализ профилей обнажений и почв;

– диагностика проявления различных природных процессов на макроуровне;

– геохимический.

Следует отметить, что геохимические исследование проводятся впервые по данной теме исследования.

ЧАСТЬ 1. ПРОЦЕССЫ ОПУСТЫНИВАНИЯ В ЛЕСОСТЕПНОЙ ЗОНЕ Археологический памятник поселение «Чермуховый куст».

Местоположение: Тюменская область, Ялуторовский район, село Старый Кавдык.

Ландшафт: пойменный луг. Археологический памятник расположен на I озрной террасе. Растительная ассоциация: разнотравно-злаковая.

Проективное покрытие: 100%. Много прошлогодней сухой травы.

Поселение относится к Федоровской культуре (поздняя бронза).

Я – 78.

Координаты: 56°45’31,2” с.ш.;

66°08’32,8” в.д.

Разрез в межжилищном пространстве (Рис.2).

Рисунок 2. Разрез Я-78.

Описание:

Адер (0-7 см): тмно-серый опесчаненый лгкий суглинок. Структура мелко комковатая. Насыщен травой и корнями трав. Горизонт является современным, сформировавшимся после 1984 года на выкиде из раскопа, когда были закончены археологические исследования памятника.

Уплотннный, сухой. Нижняя граница ровная, переход заметный по структуре и цвету.

Выкид (7-25 см): серая опесчаненая супесь мелко-комковатой структуры.

Включения остатков старой дернины, попавшей в результате раскопок.

Рыхлый, сухой. Нижняя граница слабоволнистая, переход заметный по цвету.

А1 (25-60 см): чрный средний суглинок, опесчаненый, мелко-комковатой структуры. Уплотннный, слегка влажный. Включения корней трав. На глубине 50 см обнаружена нора диаметром 4-5 см. На глубине 55-75 см в центре разреза зафиксирована столбовая яма шириной 15 см. Она продолжается в нижележащем горизонте С, прорезая его. Нижняя граница ровная, переход ясный по цвету и гранулометрическому составу.

С (60-66 см): аллювиальный белсый бесструктурный песок. Плотный, сухой.

Нижняя граница ровная, переход ясный по цвету и гранулометрическому составу.

D (66-110 см): сизо-ржаво-коричневая глина. Структура глыбистая. Сизый цвет связан с оглеением и осложнн ржавыми полосами ожелезнения.

Плотный, пластичный, сухой.

Весь профиль не реагирует с 10% HCl.

Почва: луговая тмно-цветная на глинах.

Я – 81 (фон).

Координаты: 56°45’28,5” с.ш.;

66°08’36,2” в.д. (Рис.3).

Рисунок 3. Разрез Я-81.

Описание:

Адер (0-7): тмно-серая опесчаненая супесь мелко-комковатой структуры.

Уплотннный, сухой. Насыщен корнями трав и плохо разложившейся органикой. Нижняя граница волнистая, переход заметный по цвету.

А1 (7-40 см): чрный опесчаненый лгкий суглинок комковатой структуры.

Уплотннный в верхней части, плотный в средней и нижней частях;

сухой.

На гранях структурных отдельностей фиксируется металлический блеск. На глубине 25-35 см обнаружена вертикальная трещина, заполненная аллювиальным песком. Возможно, что это реликт пойменной природной обстановки. Включения корней трав. Нижняя граница ровная, переход заметный по цвету.

АВ (40-50 см): серо-бурый средний суглинок комковатой структуры.

Горизонт с чертами гумусового и иллювиального (побурение) горизонтов.

Плотный, сухой. Лгкая степень опесчанености, включения корней трав.

Нижняя граница волнистая, переход ясный по цвету.

D (50-70 см): жлто-коричневая глина комковатой структуры. Очень плотный, сухой. Водоупорный горизонт. На глубине 50-60 см обнаружена нора диаметром 5 см.

Реакция с 10% HCl фиксируется с 40 см.

Почва: луговая тмно-цветная на глине.

Заключение. Наибольшую информативность представляет сравнительный анализ разреза в межжилищном пространстве (Я-78) и современной почвы (Я-81). Изученные почвы являются полугидроморфными и имеют ряд отличий и сходств. Погребнная почва позднебронзового века характеризуется меньшей оструктуренностью, лгким гранулометрическим составом, менее развитым профилем (отсутствием горизонта АВ). В первом приближении мы предполагаем, что в настоящее время сложились более аридные природные условия и как следствие, отражение их в морфологическом облике почв. Почва эпохи поздней бронзы развивалась в ярко выраженных пойменных условиях. Изменение направленности почвенных процессов, по всей видимости, связано с динамикой гидрологических условий и усилением автоморфности окружающих ландшафтов в настоящее время.

Археологический памятник городище «Большой Имбиряй 3».

Местоположение: Тюменская область, Ялуторовский район, вблизи деревни Криволукское. В 3 км к востоку от г. Ялуторовск.

Ландшафт: берзовый колок, в пологе - разнотравье. Породный состав деревьев: берза, осина. Проективное покрытие: 85-90%.

Памятник относится к Баитовской культуре (начала раннего железного века – V-IV вв. до н.э.).

Я – 82.

Координаты: 56°39’11,4” с.ш.;

66°22’09,9” в.д.

Почвенный разрез в центре городища, межжилищное пространство (Рис.4).

Рисунок 4. Разрез Я- Описание:

А0 (0-12 см): тмно-серая плохо разложившаяся органогенная масса с включением остатков листвы, трав, корней. Рыхлый, сухой. Нижняя граница ровная, переход заметный по цвету и структуре.

А1/КС (12-25 см): серая опесчаненая супесь мелко-комковатой структуры.

Уплотннный, сухой. Включения остатков древесной и травянистой растительности. Нижняя граница слабоволнистая, переход ясный по цвету.

А1/А2 (25-35 см): светло-серая с побурением опесчаненая супесь. Структура мелко-комковатая. Уплотннный, сухой. Включения корней древесной и травянистой растительности. Нижняя граница ровная, переход заметный по цвету.

А2 (35-70 см): белсый песок комковатой структуры. Уплотннный, сухой.

Эпизодические включения корней деревьев. В нижней части горизонта зафиксировано ожелезнение в виде появления коричневатости. На глубине 50-60 см обнаружено пятно тмно-серого цвета, уплотннное. Нижняя граница волнистая, слабозатчная;

переход ясный по цвету.

Bfe (70-100 см): тмно-коричневый с ржаво-желтоватыми фрагментами лгкий суглинок комковатой структуры. Плотный, влажноватый. Включения плохо разложившейся органики, корней трав. Материал ожелезнн, при копании скрип. Нижняя граница ровная, переход ясный по цвету.

С (100-120 см): белсый бесструктурный песок. Уплотннный, влажноватый.

Профиль не реагирует с 10% HCl.

Почва: дерново-сильноподзолистая на песках.

Я – 84 (фон).

Координаты: 56°39’16,6” с.ш.;

66°22’13,3” в.д. (Рис.5).

Рисунок 5. Разрез Я-84.

Берзово-осиновый колок, в пологе разнотравье. Проективное покрытие 90%.

Описание:

А0 (0-6 см): коричнево-серая плохо разложившаяся органогенная масса.

Рыхлый, сухой. Нижняя граница ровная, переход заметный по цвету.

А1 (6-20 см): серая опесчаненая супесь комковатой структуры. Уплотннный, сухой. Отмечаются чрные пятнышки-примазки, являющиеся хорошо разложившейся органикой. В нижней части отмечается осветление общего тона, это буфер между горизонтами А1 и А2. Включения корней и растительных остатков. Нижняя граница волнистая, переход заметный по цвету.

А2 (20-50 см): светло-коричневый с белесоватостью песок. Структура комковатая. Уплотннный, сухой. Включения корней и растительных остатков. Нижняя граница волнистая, переход заметный по цвету.

Bfe (50-90 см): коричнево-жлтый бесструктурный песок. Рыхлый, сухой.

Текстура осложнена ожелезннными субгоризонтальными трещинами в средней части, толщиной 3-4 мм. Нижняя граница слабоволнистая, переход заметный по цвету.

С (90-100 см): белсый бесструктурный песок. Рыхлый, сухой. Нижняя граница ровная, переход ясный по цвету.

D (100-120 см): ржаво-коричневый с сизоватостью средний суглинок.

Структура глыбистая. Ожелезнн.

Почва: дерново-среднеподзолистая на средних суглинках.

Заключение. Проведн сравнительный анализ почвы V-IV вв. до н.э. и почвы настоящего времени. Погребнная почва отличается от современной на уровне вида, и характеризуются более выраженным процессом оподзоливания. Кроме этого в ней отмечается лгкий гранулометрический состав, особенно заметный для гор. Вfe;

отсутствие трещин, меньшая оструктуренность. Вероятно, что аридные процессы в момент функционирования городища были более выражены, но тем не менее не привели к существенному преобразованию строения почвенного профиля.

Археологический памятник городище «Вак-Кур 2».

Местоположение: Тюменская область, Ярковский район, в 1 км к югу от д.

Юртабор. Растительность: сосняк с кустарничками и разнотравьем.

Проективное покрытие: 40%.

Городище относится к восточному варианту иткульской культуры (переходное время от бронзы к раннему железу, VI в. до н.э.).

Я – 85.

Координаты: 57°10’02,7” с.ш.;

67°00’52,5” в.д.

Разрез на межжилищном пространстве малой площадки (Рис.6).

Рисунок 6. Разрез Я-85.

Описание:

Оч (0-5 см): плохо разложившейся хвойный опад (хвоя, шишки). Рыхлый, сухой. Нижняя граница ровная, переход ясный по цвету.

А1/А2 (5-18 см): коричнево-серый бесструктурный песок. Уплотннный, влажноватый. Осложнн кремнезмистой присыпкой. По всей мощности горизонта наблюдаются чрные точки-примазки, это хорошо разложившаяся органика. Включения корней трав. В верхней части выявлена углистая прослойка с кремнезмистой присыпкой. Нижняя граница волнистая, переход заметный по цвету.

А2 (18-55 см): белсый бесструктурный песок, Уплотннный, влажноватый.

В верхней части отмечается вмытая органика в виде точек-примазок. Нижняя граница затчная, переход заметный по появлению ожелезннного песка.

CD (55-130 см): белсый с ржаво-коричневыми очагами бесструктурный песок. Рыхлый, сухой;

ожелезннные участки уплотннные, сухие.

Почва: подзолистая.

Я – 88.

Координаты: 57°10’05,6 с.ш.;

67°00’50,8” в.д.

Разрез на большой площадке между жилищем и межжилищным пространством (Рис.7).

Рисунок 7. Разрез Я-88.

Описание:

Оч (0-5 см): тмно-серый мохово-хвойный опад. Рыхлый, сухой. Нижняя граница ровная, переход заметный по цвету.

А1/А2 (5-15 см): серый с белесоватостью песок комковатой структуры.

Уплотннный, сухой. Осложнн кремнезмистой присыпкой. Включения хорошо разложившейся органики в виде чрных мелких точек (диаметром 1 1,5 мм), корней деревьев, керамики. Возможно, что это бывший КС. Нижняя граница волнистая, переход заметный по цвету.

В (15-50 см): ржаво-тмно-коричневый песок неясно комковатой структуры.

Уплотннный, влажноватый. В нижней части наблюдается повсеместное осветление тона. Включения мелких угольков (диаметром менее 1 мм), корней. Нижняя граница волнистая, переход заметный по цвету и текстуре.

ВС (50-70 см): коричнево-белсый бесструктурный песок. Уплотннный, влажноватый. Текстура представлена сочетанием коричнево-ржавых и белсых пятен, зон. Включения угольков. Нижняя граница слабоволнистая, переход заметный по цвету.

С (70-85 см): белсый бесструктурный песок. Рыхлый, влажноватый.

Почва исходная: подзолистая.

Я – 89 (фон).

Координаты: 57°09’55,8 с.ш.;

67°00’59,5” в.д.

Почвенный разрез в 100-150 м к юго-востоку от городища (Рис.8).

Рисунок 8. Разрез Я-89.

Растительность: сосняк кустарничково-моховой. Проективное покрытие:

30%.

Описание:

Оч (0-7 см): хвойный опад, органический материал плохо разложившийся.

Рыхлый, сухой. Нижняя граница ровная, переход ясный, резкий по цвету.

А2 (7-12 см): белсый с тмно-серыми вкраплениями органики бесструктурный песок. Уплотннный, сухой. Включения корней. Нижняя граница ровная, переход ясный по цвету.

Вfe см): жлто-коричневый песок комковатой структуры.

(12- Уплотннный, сухой. Включения остатков плохо разложившейся растительной органики, угольков, корней. Нижняя граница ровная, переход заметный по цвету.

С (22-70 см): жлто-белесоватый бесструктурный песок. Рыхлый, влажноватый. Наблюдаются следы иллювиирования в виде жлто коричневых очагов. Нижняя граница ровная, переход заметный по цвету.

D (70-100 см): белсый с желтизной бесструктурный песок.

Почва: подзолистая иллювиально-железистая на песках, маломощная.

Заключение. Изучены два разреза (Я-85 и Я-88) в межжилищном пространстве городища, а также современная почв (Я-89). В погребнной почве характерно наличие переходного гумусо-подзолистого горизонта (А1/А2), который отсутствует в почве настоящего времени. В профиле погребнной почве отсутствуют следы ожелезнения, тогда как в фоновой почве выделяется самостоятельный горизонт Bfe. Это может указывать на небольшую засушливость в VI в. до н.э., которая была близка современным условиям.

Археологический памятник курганный могильник «Ипкульский».

Местоположение: Тюменская область, Нижнетавдинский район, вблизи села Ипкуль.

Ландшафт: смешанный лес (сосна, берза), в пологе разнотравье.

Проективное покрытие 95-100%. Могильник расположен на краю озрной террасе озера Ипкуль. Курганная группа расположена в 100 м от берега озера.

Я – 90 (фон).

Координаты: 57°23’02,6 с.ш.;

66°09’15,2” в.д.

Почвенный разрез заложен рядом с курганом №2, в разведочной траншее (Рис.9).

Рисунок 9. Разрез Я-90.

Описание:

А0 (0-6 см): дернина, тмно-серая опесчаненая супесь с включением плохо разложившегося органического материала, корней трав. Уплотннный, сухой. Нижняя граница ровная, переход заметный по цвету.

А1 (6-27 см): серая опесчаненая супесь комковатой структуры. Уплотннный, сухой. Включения мелких чрточек (1,5 мм) хорошо разложившейся органики, корней трав. При подсыхании появляется белесоватость. Нижняя граница волнистая, переход ясный по цвету.

А2 (27-47 см): белсая супесь. Структура слабо комковатая. Уплотннный, сухой. В верхней части затки из гор. А1. Вокруг крупных корней норообразные полости. Нижняя граница волнистая, переход ясный по цвету.

Вfe (47-75 см): жлто-коричневый бесструктурный песок. Рыхлый, влажный.

Включения корней. Нижняя граница ровная, чткая, переход ясный по цвету.

см): ржаво-коричнево-жлтый бесструктурный песок.

CD (75- Ожелезнение в виде полос.

Почва: дерново-среднеподзолистая.

Я – 91.

Координаты: 57°23’02,9 с.ш.;

66°09’15,3” в.д.

Разрез в южной стенке квадрата К7 кургана №2 (Рис.10).

Рисунок 10. Разрез Я-91.

Погребение V-VI вв.н.э. Курган сооружн на жилище саргатской культуры, I в. до н.э. - I в.н.э.

Описание:

А0 (0-5 см): тмно-серая дернина сложенная плохо разложившейся органикой. Уплотннный, сухой. Включения трав, корней. Текстура плитчатая. Нижняя граница ровная, переход заметный по цвету.

А1 (5-14 см): серая опесчаненая супесь комковатой структуры. Уплотннный, сухой. Включения корней деревьев, трав. Нижняя граница слабо затчная, переход ясный по цвету.

Скур (14-31 см): неоднородная по цвету серо-жлто-белесоватая супесь.

Структура комковатая. Плотный, сухой. Включения прожилок угольков размером 1-2 мм, эпизодически корней трав, деревьев. Нижняя граница слабоволнистая, переход заметный по цвету.

[А1] (31-45 см): светло-серая опесчаненая супесь комковатой структуры.

Уплотннный, сухой. Включения угольков, редких корешков трав, деревьев.

При подсыхании появляется белесоватость. Нижняя граница слабоволнистая, переход ясный по цвету.

[А2] (45-55 см): белсый бесструктурный песок. Уплотннный, сухой.

Нижняя граница слабоволнистая, переход ясный по цвету.

[Вfe] (55-68 см): жлто-коричневый бесструктурный песок. Рыхлый, влажноватый. Нижняя граница слабоволнистая, переход заметный по цвету.

[С] (68-80 см): белсый бесструктурный песок. Рыхлый, влажноватый.

Погребнная почва: дерново-подзолистая.

Я – 92.

Координаты: 57°23’02,8 с.ш.;

66°09’16,0” в.д.

Разрез в восточной части бровки С-Ю кургана №1 (Рис.11).

Рисунок 11. Разрез Я-92.

Основное погребение детское, III-V вв.н.э.;

впускное погребение VI в.н.э.

Курган построен на жилище саргатской культуры, I в. до н.э. - I в.н.э.

Описание:

А0 (0-5 см): серая дернина. Уплотннная, сухая. Включения корней трав, остатков плохо разложившейся растительной органики. Нижняя граница ровная, переход заметный по цвету.

А1 (5-12 см): тмно-серая опесчаненая супесь. Структура комковатая.

Уплотннный, сухой. При подсыхании появляется белесоватость. Включения корней растений. Нижняя граница ровная, переход ясный по цвету.

Скур. (12-57 см): неоднородная по цвету жлто-серая с белесоватостью опесчаненая супесь. Структура комковатая. Уплотннный, сухой. Включения угольков, корней. В нижней части белсая примесь материала из почвообразующей породы (гор. С). Нижняя граница ровная, переход заметный по цвету.

[А1] (57-67 см): тмно-серая опесчаненая супесь комковатой структуры. При подсыхании появляется белесоватость. Уплотннный, сухой. Включения корней. Нижняя граница слабо затчная, переход ясный по цвету.

[А2] (67-80 см): белсый песок неясно комковатой структуры. Уплотннный, влажноватый. Включения корней. Нижняя граница волнистая, переход ясный по цвету.

[ВС] (80-100 см): жлто-белсый бесструктурный песок. Уплотннный, влажноватый. Новообразования ожелезнения в виде ржавых пятнышек. Нож при втыкании в них скрипит.

Погребнная почва: дерново-подзолистая.

Я – 93.

Координаты: 57°23’02,8 с.ш.;

66°09’12,6” в.д.

Разрез в южной части бровки З-В кургана №4 (Рис.12).

Рисунок 12. Разрез Я-93.

Сохранность почвы в кургане плохая. Обнаружен прослой органогенного материала между культурным слоем и насыпью. Курган средневекового времени, V-VII вв.н.э.

Описание:

Адер (0-7 см): дернина на курганной насыпи. Уплотннный, сухой. Насыщен травянистыми остатками. Нижняя граница ровная, переход ясный по текстуре и цвету.

Скур (7-20 см): неоднородная по цвету светло-серо-жлтая супесь. Структура комковато-плитчатая. Плотный, сухой. Опесчанен. Включения остатков трав, угольков, которые проникают в нижележащий горизонт. Нижняя граница слабо затчная, переход ясный по цвету.

[А1] (20-30 см): тмно-серая, при зачистке чрная супесь плитчатой структуры. Уплотннный, влажноватый. Наблюдаются признаки диструкции – разрывы, пятна материала из гор. Скур. Включения угольков, корней трав.

Нижняя граница волнисто - затчная, переход заметный по цвету.

КС (30-60 см): серая с белесоватостью и жлто-коричневыми пятнами опесчаненая супесь. Структура комковатая. Рыхлый, влажноватый.

Включения разновозрастной керамики от энеолита до средневековья. В верхней части (30-38 см) белесоватость образует почти сплошной прослой.

Нижняя граница затчная, переход ясный по цвету.

[Вfe] (60-70 см): жлто-коричневый лгкий суглинок комковатой структуры.

Отмечается тенденция к утяжелению. Текстура осложнена ожелезннными субгоризонтами в виде коричнево-ржавых полос толщиной 2-3 мм.

Уплотннный, влажноватый. В верхней части эпизодически встречаются остаточные фрагменты гор. А2. Нижняя граница слабо волнистая, переход ясный по цвету.

[С] (70-90 см): белсый бесструктурный песок. Рыхлый, влажноватый.

Погребнная почва: дерново-подзолистая.

Я – 94.

Координаты: 57°23’02,5 с.ш.;

66°09’13,4” в.д.

Разрез в западной части бровки С-Ю (Рис.13).

Курган юдинской культуры, VII в.н.э.

Рисунок 13. Разрез Я-94.

Описание:

Адер (0-15 см): дернина, хорошо насыщенная корнями трав. Тмно-серая опесчаненая супесь комковатой структуры. Уплотннный, сухой. В нижней части отмечается тенденция к формированию гор. А1. Нижняя граница слабо волнистая, переход заметный по цвету.

Скур (15-45 см): мешанный, неоднородный по цвету горизонт. Сочетание серых с белесоватостью и жлто-коричневых фрагментов. Опесчаненая супесь. Уплотннный, сухой. Включения корней трав, деревьев. Обнаружены зубы животного, возможно свиньи. Насыпь состоит из материала гор. А1 с включением фрагментов из гор. С. Нижняя граница ровная, переход заметный по однородности цвета и исчезновению перемешанности материала.

[А1] (45-60 см): тмно-серая опесчаненая супесь комковатой структуры.

Уплотннный, сухой. Включения корней трав, деревьев. В нижней части осветление общего тона. Нижняя граница волнистая, переход ясный по цвету.

[А2/Вfe] (60-85 см): белсая опесчаненая супесь. Структура комковатая.

Уплотннный, влажный. Наблюдается фрагментарное ожелезнение в виде ржаво-коричневых пятен. Включения корней растений. Нижняя граница ровная, переход ясный по цвету.

[С] (85-120 см): белсый бесструктурный песок. Рыхлый, влажный. На глубине 110 см зафиксирован ход корня дерева, толщиной 3 см, заполненного тмно-серой опесчаненой супесью из гор. [А1].

Погребнная почва: дерново-подзолистая.

Заключение. Проанализирован хроноряд дерново-подзолистых почв III-V и V-VII вв.н.э. и настоящего времени. Все изученные почвы имеют лгкий гранулометрический состав и опесчаненность профилей. В почве III-V вв.н.э.

отсутствует иллювиально-железистый горизонт (Bfe), а также слабая оструктуренность гумусового горизонта (А1). Выявленные особенности позволяют предположить, что во все рассмотренные периоды действовали аридные процессы, отличающиеся интенсивностью и степенью воздействия на почвы и окружающие ландшафты.

Археологический памятник городище «Абатское 6».

Местоположение: Тюменская область, Абатский район, в 2 км к северо востоку от села Абатское.

Ландшафт: высокая терраса реки Ишим. Степь, разнотравно-злаковая растительная ассоциация. Проективное покрытие 100%.

Почвенные разрезы заложены в старом археологическом раскопе №1, который с севера на юг проходит через ров, вал и два жилища.

Городище относится к сузгунской культуре (XI-IX вв. до н.э.).

Я – 96.

Координаты: 56°18’08,7 с.ш.;

70°30’09,3” в.д.

Разрез в межжилищном пространстве (квадрат К-37) (Рис.14).

Рисунок 14. разрез Я-96.

Описание:

Адер (0-13 см): тмно-серая опесчаненая супесь мелко-комковатой структуры. Уплотннный, сухой. Пронизан корнями растений. Нижняя граница ровная, переход ясный по цвету и текстуре.

КС1 (13-26 см): бурый с красноватым оттенком лгкий суглинок. Очень лгкий и пористый. Комковато-плитчатой структуры. Плотный, сухой.

Включения артефактов: шлак, керамика, кости;

корни. Возможно, горизонт испытывал воздействие огня. Наблюдается вертикальная трещиноватость.

Нижняя граница ровная, переход заметный по цвету.

КС2 (26-50 см): тмно-серый лгкий суглинок комковато-плитчатой структуры. Очень плотный, сухой. Включения артефактов: шлак, керамика, кости;

корни растений. Текстура осложнена вертикальными трещинами.

Нижняя граница волнистая, переход ясный по цвету.

[АВ] (50-60 см): неоднородный по цвету жлто-коричневый с тмно-серыми фрагментами лгкий суглинок. Структура комковато-плитчатая. Очень плотный, сухой. Включения корней. Нижняя граница слабо волнистая, переход заметный по цвету.

[В] (60-80 см): жлто-коричневый средний суглинок комковато-плитчатой структуры. Очень плотный, сухой. На гранях структурных отдельностей наблюдается блеск. Текстура осложнена вертикальными трещинами. Нижняя граница ровная, переход ясный по реакции с 10% HCl.

[ВСса] (80-100 см): жлто-светло-коричневый средний суглинок комковатой структуры. С 80 см отмечается бурная реакция с соляной кислотой. Очень плотный, сухой. Новообразования карбонатов в виде мучнистых пятен.

Почва исходная: чернозм типичный.

Я – 98 (фон).

Координаты: 56°18’09,4 с.ш.;

70°30’09,2” в.д.

Фоновый разрез расположен в 10 м к северу от вала и рва городища (Рис.15).

Рисунок 15. Разрез Я-98.

Описание:

Адер (0-5 см): тмно-серая опесчаненая супесь мелко-комковатой структуры.

Уплотннный, сухой. Пронизан корнями растений. Нижняя граница ровная, переход заметный по цвету и плотности.

! Во всех разрезах на городище «Аббатское 6» горизонт Адер является залежным, т.е. раньше этот участок использовался для сельскохозяйственных нужд.

А1 (5-25 см): чрный опесчаненый лгкий суглинок. Структура комковато призматическая. Очень плотный, сухой. Включения корней растений.

Вертикальные трещины. Возможно, это залежный горизонт. Нижняя граница ровная, переход слабо заметный по плотности.

АВ (25-35 см): чрный, с середины отмечается побурение лгкий суглинок комковато-призматической структуры. Опесчаненый. Уплотннный, сухой.

Включения корней. Вертикальные трещины осложняют текстуру. Нижняя граница ровная, переход заметный по цвету.

В (35-60 см): серо-бурый лгкий суглинок призматической структуры. Очень плотный, сухой. Включения корней растений, их ходов. Отмечаются небольшие вертикальные трещины. Структурные отдельности пористые.

Нижняя граница ровная, переход заметный по цвету.

ВС (60-80 см): жлто-коричневый опесчаненый средний суглинок. Структура комковато-неясно призматическая. Очень плотный, сухой, пористый.

Весь почвенный профиль не реагирует с 10% соляной кислотой.

Почва: чернозм выщелоченный.

Я – 99.

Координаты: 56°18’09,0 с.ш.;

70°30’09,1” в.д.

Почвенный профиль под валом городища (Рис.16).

Рисунок 16. Разрез Я-99.

Адер (0-8 см): тмно-серая опесчаненая супесь, мелко-комковатой структуры. Пронизан корнями растений. Уплотннный, сухой. Нижняя граница ровная, переход заметный по цвету.

А1 (8-25 см): чрный лгкий суглинок комковато-призматической структуры.

Плотный, сухой. Вертикальные трещины делят горизонт на структурные отдельности (педоны), хорошо заметны в текстуре. Включения корней трав.

Нижняя граница волнистая, переход заметный по цвету.

КС (25-60 см): неоднородный по цвету горизонт. Верхняя часть (25-40 см) – жлто-коричневая с белесоватостью, нижняя часть (40-60 см) – тмно-серая.

Средний суглинок комковато-призматической структуры. Очень плотный, сухой. В правой части на глубине 25-30 см обнаружена нора, заполненная материалом из горизонта А1. Материал культурного слоя перемешан:

материал из гор. А1 перекрыт материалом из гор. В. Включения корней.

Отмечаются вертикальные трещины, по которым корни, разрыхляющие их и заполненные материалом из гор. А1. Нижняя граница волнистая, переход ясный по цвету.

[А1] (60-70 см): представлен фрагментарно. Чрный лгкий суглинок плитчатой структуры. Опесчанен. Очень плотный, сухой. Включения остатков корней. Эпизодически встречаются вертикальные трещины. Нижняя граница волнистая, переход заметный по цвету.

[АВ] (70-80 см): серо-жлто-коричневый средний суглинок плитчатой структуры. Очень плотный, сухой. Включения корней. Нижняя граница волнистая, переход заметный по появлению новообразований карбонатов и вскипанию.

[ВСса] (80-100 см): жлто-коричневый с белсым налтом карбонатов средний/тяжлый суглинок плитчатой структуры. Плотный, сухой.

Новообразования карбонатов в виде мучнистого налта, пятен, присыпки.

Структурные отдельности пористые. Включения корней.

Подваловая почва: чернозм типичный.

Заключение. В строении изученных почв выявлены образования, которые по предварительным данным могут иметь аридную природу. В подваловой почве (разрез Я-99) и почве в межжилищном пространстве (разрез Я-96) зафиксированы: горизонт карбонатной аккумуляции (ВСса) с пористыми структурными отдельностями, комковато-плитчатая структура генетических горизонтов, трещины в профиле. В тоже время в современной почве отсутствуют новообразования карбонатов, структура комковато призматическая, более выраженная трещиноватость профиля и лгкий гранулометрический состав.

Археологический памятник городище «Заводоуковское 11» («Ук 10»).

Местоположение: Тюменская область, в 2,2 км к юго-западу от города Заводоуковск.

Ландшафт: смешанный лес (сосна, берза), в пологе - трава, хвощ, кустарники. Проективное покрытие 95%.

Городище имеет двухслойное строение. Нижний слой - неолитический (5, тыс. лет), верхний слой относится к поздней бронзе (XV-XII вв. до н.э.).

Я – 100.

Координаты: 56°30’45,3 с.ш.;

66°27’52,7” в.д.

Разрез в бровке вала (Рис.17).

Рисунок 17. Разрез Я-100.

Описание:

Адер (0-10): тмно-серая опесчаненая супесь мелко-комковатой структуры.

Рыхлый, сухой. Структурные отдельности переплетены с растительными остатками. Включения корней трав, деревьев. Нижняя граница волнистая, переход заметный по цвету.

А1 (10-20 см): серая опесчаненая супесь комковатой структуры.

Уплотннный, сухой. Включения корней. Нижняя часть горизонта подстилается корнями сосны, которые смолят. Нижняя граница волнистая, переход заметный по цвету.

Акур (20-40 см): серая опесчаненая супесь комковато-плитчатой структуры.

Плотный, сухой. Пронизан корнями. Редкие вертикальные трещины. Нижняя граница волнистая, переход заметный по цвету.

Скур (40-55 см): жлто-серая опесчаненая супесь комковато-плитчатой структуры. Очень плотный, сухой. Вертикальные трещины, по которым корни. Нижняя граница слабо волнистая, переход ясный по цвету.

[А1] (55-75 см): погребнный гумусовый горизонт с хорошо читаемой текстурой. Серая с лгким побурением опесчаненая супесь. Структура комковато-плитчатая. Плотный, сухой. Вертикальные трещины через весь горизонт в его левой части. Включения корней. Горизонт локально залегает в бровке под самой вершиной вала. Нижняя граница волнистая, переход ясный по цвету.

[ВС] (75-120 см): почвообразующая порода со следами иллювиирования.

Жлто-светло-коричневый лгкий суглинок комковатой структуры. Очень плотный, сухой. Ожелезннные фрагменты в виде жлтых очагов. Небольшая вертикальная трещиноватость. В нижней части осветление общего тона.

Весь профиль не реагирует с 10% HCl.

Почва: дерново-подзолистая.

Я – 102 (фон).

Координаты: 56°30’44,0 с.ш.;

66°27’52,5” в.д.

Разрез заложен в 25 м к юго-востоку от археологического раскопа (Рис.18).

Рисунок 18. Разрез Я-102.

Описание:

Адер (0-5 см): тмно-серый опесчаненый лгкий суглинок мелко-комковатой структуры. Текстура разрыхлнная. Рыхлый, сухой. Включения корней, растительных остатков. Нижняя граница ровная, переход ясный по цвету и текстуре.

А1 (5-18 см): тмно-серый опесчаненый лгкий суглинок. Структура комковатая. Уплотннный, влажноватый. На гранях структурных отдельностей буроватость. Включения корней. Нижняя граница ровная, переход ясный по цвету.

А2 (18-33 см): светло-серая с белесоватостью супесь неясно комковатой структуры. Уплотннный, влажноватый. Включения корней. В верхней части небольшие затки из гор. А1. Нижняя граница ровная, переход ясный по цвету и гранулометрическому составу.

Вfe (33-58 см): жлто-коричневая с оранжевым оттенком глина. Структура комковатая. Плотная, пластичная, влажноватая. Включения корней в верхней части. Горизонт интенсивной аккумуляции вещества из вышележащих горизонтов, водоупорный. Нижняя граница ровная, переход заметный по цвету.

С (58-100 см): жлто-коричневый тяжлый суглинок комковатой структуры.

Уплотннный, пластичный, влажноватый. В верхней части следы иллювиирования. Включения отдельных корней.

Весь профиль не реагирует с 10% соляной кислотой.

Почва: дерново-подзолистая на тяжлых суглинках.

Заключение. Погребнная почва под валом (разрез Я-100) сохранилась не полностью. Строение гумусового горизонта (А1) имеет отличия от горизонта современной почвы. Он более лгкий по гранулометрическому составу, комковато-плитчатой структуры, буроватый. Палеопочва подстилается переходным горизонтом ВС, тогда как в современной почве выделяется почвообразующая порода (гор. С). Нижняя часть профиля современной почвы тяжелосуглинисто-глинистая, в отличие от облегчнной погребнной почвы. Все эти признаки могут быть связаны с процессами опустынивания в неолите.

Археологический памятник поселение «Кочегарово 1».

Местоположение: Курганская область, Мишкинский район, в 1 км к ЮВ от д.

Кочегарово и в 4 км к СВ от д. Варлаково. Памятник 2-х слойный: нижний слой – неолит, верхний слой – энеолит. В самом верху обнаружены сосуды и керамика раннесредневекового времени: Бакальской и Юдинской культур.

Особый интерес представляет береговое обнажение реки Миасс с двумя разновозрастными погребнными почвами.

Я – 106.

Координаты: 55°36’10,9” с.ш.;

64°00’11,9” в.д.

Разрез в южной стенке берегового обнажения реки Миасс с погребнной почвой (Рис.19).

Рисунок 19. Разрез Я-106.

Кромка обрыва над урезом воды возвышается на 3 м.

Описание:

А0 (0-3 см): серая пылеватая супесь. Структура мелко-комковатая.

Включения корней трав. Рыхлая, сухая. Нижняя граница ровная, переход заметный по цвету.

А1 (3-9 см): светло-серо-коричневая супесь, комковатая, опесчаненая.

Уплотннная, сухая. Включения корней, остатков трав. Нижняя граница ровная, переход заметный по цвету.

С (9-15 см): аллювиальный светло-серый песок неясно-комковатой структуры. Уплотннный, сухой. Нижняя граница ровная, переход ясный по цвету.

Погребнная почва I (ПП I):

[А1] (15-45 см): тмно-серый с побурением тяжлый суглинок, призматической структуры. На гранях структурных отдельностей ожелезнение в виде ржаво-коричневых пятен. Вертикальные трещины раскалывают горизонт на призматические педоны. Включения корней трав.

Горизонт опесчанен, на срезах при подсыхании появляется белесоватость.

Очень плотный, текстура панцирная;

сухой. Нижняя граница ровная, переход заметный по цвету.

[В] (45-65 см): серо-бурый тяжлый суглинок, структура призматическая.

Вертикальные трещины делят горизонт на отдельные педоны. В нижней части фиксируются ржаво-коричневые ожелезннные фрагменты. Очень плотный, текстура панцирная;

сухой. В текстуре наблюдаются ржаво-жлтые примазки. Включения корней трав. Нижняя граница ровная, переход ясный по цвету.

Погребнная почва II (ПП II):

[А1] (65-130 см): иссиня чрный тяжлый суглинок, призматической структуры. Горизонт осложнн вертикальными трещинами. Грани структурных отдельностей имеют матовый блеск, хорошо отмыты. В отдельностях включения растительных остатков. На гранях отдельных педонов прожилки легкорастворимых солей (точечный белый налт) диагенетического характера. Очень плотный, сухой. Нижняя граница ровная, чткая, переход ясный по цвету и реакции с 10% HCl.

[ВСса] (130-140 см): сизо-коричневая глина мелко-комковатой структуры. Со 130 см реакция с 10% HCl. Сизый цвет осложнн коричневыми прослоями чрными косо-наклонными примазками (диаметром до 3 мм). В основе речная глина частично преобразованная почвообразованием. Плотный, вязко пластичный;

влажноватый. Нижняя граница волнистая, переход ясный по цвету и гранулометрическому составу.

[С] (140-200 см): неоднородный по цвету – белсо-сизоватый с ржаво коричневыми косо-направленными прожилками и прослойками средний суглинок комковатой структуры. Ожелезнн, отмечаются отдельные пятна ожелезнения ржавого цвета, окаменелые. На глубине 160-170 см прослой глины аналогичной материалу из гор. [ВС са]. Уплотннный, вязкий, влажный.

Современная почва: аллювиально-дерновая молодая.

ПП I: лугово-чернозмная средняя.

ПП II: лугово-чернозмная мощная.

Примечание: вскрыты 2 смены (генерации) условий почвообразования.

Генезис и развитие почв связано с изменением гидрологических условий.

Заключение. В береговом обнажении выявлены две смены природных условий. Погребнные почвы относятся к лугово-чернозмному типу и отличаются на уровне вида. Строение погребнной почвы II указывает, что она формировалась в благоприятных гидротермических условиях. По всей вероятности природная обстановка соответствовала заливным пойменным лугам. Погребнная почва I начала формироваться после первой смены природных условий, которые отличались большей засушливостью. Так гумусовый горизонт осветлн и опесчанен. Горизонт В более структурирован, что может свидетельствовать о том, что он формировался в более автоморфных условиях. Вертикальные трещины в погребнных почвах, по всей видимости, сформировались во время погребнной почвы I и осложнили строение погребнной на тот момент погребнной почвы II.

Заключительный этап формирования погребнной почвы I характеризовался поднятием уровня реки и подтоплением. Это привело к перекрытию этой почвы аллювиальным материалом, который впоследствии стал почвообразующей породой для современной аллювиально-дерновой почвы.

Строение современной почвы указывает на то, что она формируется в автоморфных условиях и е развитие идт по чернозмному типу почвообразования, который характеризуется умеренной засушливостью.

ЧАСТЬ 2. ПРОЦЕССЫ ОПУСТЫНИВАНИЯ В ТАЁЖНОЙ ЗОНЕ Надымский стационар.

В 2010 году продолжены исследования эоловой формы рельефа (дюны), выявленной и описанной в рамках данного проекта в прошлом году.

Разрез №1.

Почвенный профиль перекрыт дюной и расположен в е подножии (Рис.20).

Рисунок 20. Разрез №1.

Описание:

Слой 1 (0-10 см): белсый бесструктурный песок. Это современный переотложенный материал. Включения угольков и крупных зрен минералов.

Рыхлый, влажноватый. Нижняя граница ровная, переход заметный по цвету и слоистости.

Слой 2 (10-24 см): белсо-коричневый песок. Текстура слоистая, слои различаются по цвету. Чтко выделяются белсые, однородные слои;

коричнево-ржавые ожелезннные слои и тмно-серые слои, вмещающие органогенный материал и угольки. Рыхлый, влажноватый. В нижней части выделяются коричнево-жлтые участки ожелезнения.


[А1] (24-26 см): серая с чрными фрагментами супесь мелко-комковатой структуры. Уплотннный, влажноватый. Включения угольков. Нижняя граница ровная, переход ясный по цвету.

[А2] (26-37 см): белсый бесструктурный песок. Уплотннный, влажноватый.

Включения редких угольков. Нижняя граница волнистая, переход ясный по цвету.

[Вfe] (37-65 см): ржаво-коричневый средний суглинок мелко-комковатой структуры. Плотный, влажноватый. Наряду с насыщенными участками встречаются осветлнные фрагменты. Эпизодические включения угольков. К низу горизонт светлеет. Нижняя граница затчная, переход заметный по цвету.

[C] (65-100 см): неоднородный по цвету ржаво-коричнево-белесоватый средний суглинок глыбистой структуры. Очень плотный, сцементированный, влажноватый. Горизонт сильно ожелезнн, что проявляется в окраске.

Новообразования железа представлены тмно-коричневыми зрнами. При контакте с ножом материал сильно скрипит. Нижняя граница затчная, переход заметный по цвету.

см): светло-коричневый тяжлый суглинок глыбистой [D] (100- структуры. Очень плотный, сцементированный, влажноватый. Ожелезнн.

Разбит трещинами на отдельности.

Погребнная почва: подзолистая иллювиально-железистая на тяжлых суглинках.

Разрез №2.

Заложен на вершине дюны (Рис.21).

Рисунок 21. Разрез №2.

Описание:

Метровая толща представляет собой чередование слов отличающихся по цвету и толщине. Слои хорошо группируются на зоны.

Зона 1 (0-60 см): характеризуется частым чередованием слов толщиной 1- см, имеющих различную окраску от тмно-серых до белсых.

Зона 2 (60-70 см): однородная зона белсого цвета, сложенная тонкозернистым песком.

Зона 3 (70-80 см): частое чередование слов различных по цвету и мощности.

Зона 4 (80-100 см): в целом однородная зона с редким чередованием слов.

Зональная вертикальная дифференциация дюны может свидетельствовать о степени интенсивности эолового переноса материала, а также о стадиях формирования дюны.

Заключение.

Изученные разрезы дюны и погребнной под ней почвы позволяют изучить процесс опустынивания в тажной зоне. Следует отметить, что в зоне тайги происходит эоловый перенос материала и его аккумуляция с образованием характерных форм рельефа, в частности дюн. Это связано с особенностями литологии, климата и в целом ландшафтов. Хорошая сохранность погребнной почвы и небольшая мощность, перекрывающего е эолового материала, свидетельствуют об относительной молодости дюны. Наличие угольков в верхней части профиля, а также сохранность гумусового горизонта позволяют произвести радиоуглеродный анализ в ближайшей перспективе для установления абсолютного возраста начала образования дюны. Неравномерная слоистость строения дюны указывает на изменения интенсивности воздействия эолового переноса за время е формирования.

ЧАСТЬ 3. ПРОЦЕССЫ ОПУСТЫНИВАНИЯ В ТУНДРВОЙ ЗОНЕ Полярная станция Марре Сале Исследования разрезов четвертичных отложений на юго-западном побережье полуострова Ямал (район полярной станции Марре Сале) выявили закономерности в развитии эоловых и криогенных процессах.

Установлено, что развитие криогенного пучения способствует и провоцирует выдувания на поверхности тундры. Кроме этого существенное влияние на активизацию эоловых процессов в криолитозоне оказывают процессы пучения, приводящие к формированию пятен медальонов.

Пятна-медальоны в районе исследования широко распространены на поверхности III морской террасы и приурочены к полигональным блокам. В плане пятна-медальоны представляют собой участки округлой или неправильной, вытянутой формы лишенные растительности, по контуру которых фиксируется серый минеральный валик (Рис. 22).

Рисунок 22. Пятна-медальоны на поверхности полигональных блоков.

Размеры пятен по диагонали достигают 1 м, расположены друг от друга на расстоянии от 0,1 м.

Пятно-медальон вскрыто в расчистке, заложенной в стенке термоцирка, вблизи полярной стации. В разрезе (Рис.23) верхние два слоя, представленные мелкозернистыми песками с линзами оторфованной супеси и суглинками с прослоями торфа, разорваны и изогнуты вверх внедрениями нижезалегающих тонкозернистых и пылеватых песков.

Рисунок 23. Строение пятна-медальона в разрезе: 1 – оторфованная супесь;

– мелкозернистые пески;

3 – суглинки с прослоями торфа;

4 – тонкозернистые пески;

5 – пылеватые пески;

6 – супеси;

7 – кровля многолетнемерзлых пород.

Отложения в месте внедрения смяты и перемешаны, в центре структуры прослои разной окраски приобретают вертикальное залегание.

Деформированная структура, выполненная песками, в разрезе имеет ширину 135 см. На глубине 100 см деформированные отложения расположены на горизонтально залегающих темно-серых супесях. С глубины 120 см отложения мерзлые.

Образование пятен-медальонов связано с промерзанием обводненного сезонно-талого слоя. При промерзании влага, содержащаяся в отложениях, постепенно отжимается в еще не промерзшие участки, в результате образуется водонасыщенное ядро. Рост давления в ядре ведет к изгибу и растрескиванию мерзлой кровли, прорыву текучей грунтовой массы на поверхность (Романовский, 1993). Вытекший на растительность грунт приводит к ее гибели. Известно, что растительность оказывает существенное влияние на теплоизоляцию верхних горизонтов пород. Во время промерзания, сначала промерзают неизолированные области, это приводит к повышенному льдовыделению на этих участках. Образовавшийся лед в свою очередь препятствует развитию растительности. Таким образом, происходит развитие и закрепление пятен-медальонов на поверхности (Daanen, Misra, Epstein, et al., 2008).

Участки, лишенные растительности, легко развеваются, что приводит к дальнейшей деградации почвенного покрова. Соединяясь, пятна-медальоны образуют опустыненные площади. Сходное по строению с пятном медальоном образование вскрыто в разрезе №1 ниши выдувания (Рис.24).

Рисунок 24. Строение ниши выдувания.

Координаты 6941’55” с.ш. и 6648’37” в.д. Котловина выдувания расположена на поверхности III морской террасы вдоль берегового обрыва в 1,7 км южнее станции. Ширина котловины 3-4 м, протяженность 50 м, глубина составляет 0,3-1,4 м.

В расчистке сверху вниз вскрываются:

0-75 см: серые пылеватые пески с линзами и прослоями более светлых песков. Слоистость отложений неясная, тонкая, горизонтальная. Прослои светлых песков разорваны и изогнуты вверх, с внедрением снизу серых песков. На поверхности над деформированным участком отмечено понижение, оконтуренное валиком с растительностью.

75-120 см: коричневые тонкозернистые пески с линзами бурой оторфованной супеси (с глубины 80 см взят образец на радиоуглеродный анализ). Пески перемяты, оторфованный прослой супеси разорван, расщепляется на линзы, отмечены внедрения в нижележащие отложения. Верхняя часть слоя срезана денудационными процессами.

120-140 см: серые тонкозернистые пески. В плане на дне котловины прослеживается четкая сеть по выделениям гидрооксидов железа (Рис.25).

Рисунок 25. Песчаное дно котловины выдувания.

Вероятно, что сеть указывает на участки льдовыделения в отложениях разреза, т.е. на их криогенную текстуру.

Активное проявление эолового процесса в прибрежной зоне Байдарацкой губы подробно освещено в научной литературе (Мельников, Спесивцев, 1995). Описываются дефляционные воронки и котлы глубиной до 1,5 м и шириной в основании 5-7 м, на низких сильно увлажненных террасах – песчаные надувы, высотой 1-1,5 м и мощные эоловые пески в термоэрозионных оврагах вблизи пляжа.

Песчаные раздувы на возвышенных участках рельефа развиты на Югорском полуострове и Центральном Ямале. В результате проявления эоловых процессов на поверхности лишенной растительности образуются котловины выдувания глубиной до 0,5 м (Лейбман, Кизяков, 2007).

В области распространения многолетнемерзлых пород, активизации эоловых процессов способствует криогенез. Наличие в разрезах эоловых отложений может указывать на существование суровых климатических условий во время их накопления, не всегда связанных с существованием ледниковых покровов.

ЛИТЕРАТУРА:

1. Лейбман М.О., Кизяков А.И. Криогенные оползни Ямала и Югорского полуострова. – М.: ИКЗ СО РАН, 2007. – 206 с.

Мельников В.П., Спесивцев В.И. Инженерно-геологические и 2.

геокриологические условия шельфа Баренцева и Карского морей. – Новосибирск: Наука, 1995. – 198 с.

3. Романовский Н.Н. Основы криолитогенеза криосферы. – М.: МГУ, 1993. – 335 с.

4. Daanen R.P., Misra D., Epstein H., Walker D., Romanovsky V. Simulating nonsorted circle development in arctic tundra ecosystems // Journal of geophysical research. – 2008. – V. 113. – G03S06, doi: 10.1029 / 2008JG000682.

проект VII.63.2.2.

1. Проектирование и изготовление комплекта экспериментального оборудования и разработка методики синтеза гидратов метана в эмульсиях вода/масло (отв. исп. д.х.н. Нестеров А.Н.) Для изучения устойчивости, кинетики и механизма распада метастабильных состояний при диссоциации газовых гидратов ниже температуры 273 К впервые предложено использовать образцы гидратов, получаемые в эмульсии вода/масло.

Известно, что вероятность гетерофазных флуктуаций в гомогенной метастабильной среде, приводящих к появлению стабильной фазы, пропорциональна объему системы и наличия в ней возможных центров гетерогенного образования стабильной фазы. Поэтому использование малых образцов уменьшает вероятность развития в них гетерофазных флуктуаций, и облегчает изучение метастабильных состояний, увеличивая время их распада. Дополнительно к этому, одновременное изучение поведения большого числа изолированных в масле частиц гидратов обеспечивает получение статистически значимых результатов. Для получения гидратов в эмульсиях вода/масло спроектировано и изготовлено экспериментальное оборудование, основной частью которого стал реактор высокого давления с перемешиванием содержимого внутри реактора при помощи магнитной мешалки (Рис.1). Реактор изготовлен из нержавеющей стали, имеет объем 50 см3, рассчитан на рабочее давление 15 МПа и прошел гидравлические испытания при 20 МПа.


4 3 Рис.1. Реактор с мешалкой: 1- реактор, 2 – мешалка, 3 – устройство преобразования и отображения сигналов давления и температуры, 4 – компьютер для сбора, записи и хранения экспериментальных данных.

Давления в реакторе измеряется цифровым манометром ДМ5002Г с отображением текущего значения давления на цифровом дисплее. Манометр имеет стандартный интерфейс RS-232 для подключения к компьютеру в системе автоматического сбора и хранения данных.

Реактор с мешалкой размещается внутри воздушного термостата для создания необходимых температурных условий гидратообразования. Температура внутри реактора измеряется двумя полупроводниковыми датчиками, расположенными на разной высоте для оценки температурного градиента в реакторе. Тарировка датчиков выполнена по эталонному платиновому термометру сопротивления ЭТС-100. Погрешность измерений термометра +0,015 оС. В качестве температуры в реакторе используется среднее значение показания термодатчиков.

Для синтеза гидратов использовались метан (99,9 об.%) или природный газ (состав, об.%: С1–98,06, С2–0,46, С3–0,24, С4–0,06, С5+выше–0,02, СО2–0,15, N2–1,01) и микроэмульсия воды в масле (в/м), получаемая в результате механического перемешивания дистиллированной воды в моторном масле Castrol EDGE 0W-40.

Подобраны оптимальные условия приготовления эмульсии (содержание воды в эмульсии – 20 мас.%,, скорость перемешивания – 3600 об/мин, время перемешивания – 3 мин), обеспечивающие ее максимальную устойчивость к расслоению. Получены распределения числа капель воды в масле по размерам и определен средний радиус капель, Рис.2.

Установлено, что предварительное замораживание эмульсии уменьшает индукционный период гидратообразования, поэтому для получения гидратов эмульсию охлаждали до 231 К. Методом дифференциального термического анализа (ДТА) показано, что эта температура обеспечивает кристаллизацию капель воды в эмульсии, рис.3. Установлено, что повторная кристаллизация воды в эмульсии как минимум после двух циклов замораживание/оттаивание не вызывает расслоения эмульсии и не изменяет характер распределения капель воды по размерам, рис. кривые 2,3. Последнее подтверждается также одинаковой температурой кристаллизации капель воды для свежеприготовленной эмульсии и после цикла ее замораживания/оттаивания, Рис.3 кривые 1,2..

25 n/n100% r, мкм 0 2 4 6 8 10 12 14 Рис.2. Распределение капель воды по размерам в 20 мас.% эмульсии в/м: 1 – для свежеприготовленной эмульсии, 2 – после одного цикла замораживание/оттаивание, 2 – после 2-ух циклов замораживание/оттаивание. Вставка – микрофотография свежеприготовленной эмульсии воды в моторном масле Castrol EDGE 0W-40.

1,6 -0, 1, -0, Т, оС 0, -0, 0, -0, 0 - -42 -40 -38 -36 -34 -3 -2 -1 0 1 2 (а) (б) о Температура, С Рис.3. Кривые ДТА охлаждения (а, скорость охлаждения 0,25 оС/мин) и нагревания (б, скорость нагрева 0,1 оС/мин) 20 мас.% эмульсии воды в моторном масле Castrol EDGE 0W 40: 1 – охлаждение свежеприготовленной эмульсии, 2 – охлаждение эмульсии после цикла замораживание/оттаивание. Для наглядности кривая 2 смещена вверх относительно оси ординат на 0,2 оС.

2. Разработка методики ЯМР-релаксационного анализа содержания переохлажденной воды в модельных дисперсиях гидрат фреона 12/переохлажденная вода/ углеводород масло (отв. исп. к.ф.-м.н. Поденко Л.С.) Разработана методика ЯМР-релаксационного анализа содержания переохлажденной воды в модельных дисперсиях: гидрат фреона 12/переохлажденная вода/ полиэтилсилоксановой жидкость ПЭС-5, гидрат фреона-12/переохлажденная вода/ моторное масло Castrol EDGE 0W-40. Методика основана на измерении параметров спектра распределения времени продольной релаксации ядерной намагниченности (T2) модельных дисперсий. В отличие от традиционного ЯМР анализа содержания незамерзшей воды, основанного на измерении амплитуды сигнала спада свободной индукции, данная методика позволяет проводить измерения незамерзшей воды при наличии интенсивного ЯМР сигнала от углеводородной среды.

На основании ЯМР измерений проведенных на частоте 20Мгц установлено, что дисперсный лед и газовые гидраты фреона-12 не вносят заметного вклада в сигнал ЯМР модельных дисперсий. Спектр распределения времени релаксации содержит лишь линии T переохлажденной воды и углеводорода (Рис. 4). Показано, что на положение и амплитуду линий спектра T2 ПЭС-5 влияет температура, наличие в углеводороде растворенного фреона, гидратов фреона. Установлено, что линии спектра T2 для ПЭС-5 в модельных дисперсиях с содержанием воды не более 26 весовых процента расположены ниже отметки 170 мс в диапазоне изменения давления фреона от 0 кПа до 250кПа и температуры от -10 до 0 0С.

При этом время T2 для метастабильной переохлажденной воды в этих системах не опускается ниже указанной отметки.

На основании результатов проведенных ЯМР релаксационных измерений предложена процедура идентификации линии переохлажденной воды в спектре T2 модельных дисперсий и разработана методика анализа в них содержания переохлажденной воды.

б а а а Рис.4. Спектр распределения времени релаксации T2 26 мас.% эмульсии вода/ПЭС-5 в атмосфере воздуха (температура эмульсии - 10 оС, ): a _ линии спектра ПЭС-5, б _ линия спектра переохлажденной воды. А – относительная интенсивность линий спектра.

3. Разработка теоретических основ получения газогидратных каркасов повышенной стабильности путем кластерной сборки, а также при изменении направления водородных связей в замкнутых водородно-связанных циклах (отв. исп. к.ф.-м.н. Кирв М.В.) Проведена оценка предсказательной способности дискретной топологической модели сильных и слабых эффективных водородных связей SWEB применительно к трехмерным газогидратным каркасам. Установлено, что для трехмерных задач эта модель в точности эквивалентна значительно более простой модели SWB, которая учитывает взаимодействие лишь между ближайшими Н-связанными молекулами. Этот неожиданный результат показывает малую перспективность использования самых стабильных протонных конфигураций кластеров в форме отдельных газогидратных полостей при сборке трехмерных каркасов. Разработана оригинальная методика кластерной наносборки трехмерных газогидратных каркасов по технологии «снизу вверх», позволяющая одновременно учитывать стабильность как отдельных полиэдрических кластеров, так и получающихся трехмерных газогидратных каркасов, Рис.5. Разработанная методика опирается на проведенную ранее классификацию всех протонных конфигураций элементарных ячеек газогидратных каркасов (база данных протонных конфигураций).

В сотрудничестве с японскими специалистами по исследованию свойств газовых гидратов (Университет Хоккайдо) проведены первые теоретические расчеты ЯМР спектров кластеров из молекул воды и метана в форме газогидратных полостей с максимально сильно отличающимися значениями как общей энергии стабилизации, так и суммарного дипольного момента. Вычисленные экстремальные протонные конфигурации использованы для квантово-химических расчетов энергий структур CH4@(H2O)20 и CH4@(H2O)24 методом B3LYP/6-311+G(2d,p), а также констант химического сдвига ЯМР по углероду. Для кластеров в форме газогидратных полостей установлена существенная зависимость констант химического сдвига ЯМР от структуры протонной подсистемы.

Экспериментальное определение электродных потенциалов меди, 4.

Рис. 5. Декомпозиция элементарной ячейки каркаса КС-1 на полиэдрические кластеры (шесть больших и две малых полости). Стрелки указывают направление Н-связей.

алюминия, железа, водорода, кислорода во льду для выяснения механизмов коррозии металлов, контактирующих со льдом (отв. исп. д.ф.-м..н. Шавлов А.В.) С целью выяснения механизма коррозии металлов, находящихся в контакте со льдом, были выполнены измерения электродных потенциалов металлов алюминия, меди, железа и свинца во льду. Прямые измерения стандартных потенциалов осложнены трудноустранимыми процессами поляризации электродов, вызванными их пассивацией и перенапряжением, возникающим при замыкании измерительной цепи. Поэтому, основное внимание в исследованиях было уделено изучению поведения напряжения гальванических пар, образованных электродами из различных металлов и раствором при переводе раствора из жидкого в замороженное состояние. В качестве раствора использовалась дистиллированная вода. Охлаждение раствора осуществляли с помощью теплообменника, подключенного к проточному термостату. Разность потенциалов регистрировали с погрешностью ±10 мВ. Абсолютная погрешность измерения температуры составляла ±1°. Площадь металлических электродов составляла около 10 см2, расстояние между электродами 2 мм.

На Рис.6 изображена типичная зависимость относительной разности потенциалов (красная кривая) и температуры теплообменника (зеленая кривая) от времени. Гальваническая пара была образована медным и свинцовым электродами. Из рисунка следует, что разность потенциалов между электродами в воде составляет 0,17 В (медный электрод заряжен положительно). При понижении температуры разность потенциалов остается практически постоянной. После замерзания раствора в межэлектродной области, произошедшего после достижения теплообменником температуры 8°С, разность потенциалов увеличилась до значения 0,38 В.

В Табл.1 приведены значения межэлектродной разности потенциалов для различных пар электродов Рис.6 Зависимость разности потенциалов U гальванической пары медь-свинец и температуры T теплообменника от времени t в процессе замораживания раствора.

Таблица 1. Разность потенциалов (В) между парами электродов Пара Стандартное Начальный Через 20 мин Через сутки Через сутки электродов значение при момент после после после температуре времени создания создания создания 25С после пары в воде пары в воде пары в воде создания раствор был пары в воде заморожен Cu-Al 2,01 0,65 0,46 0,46 0, Cu-Fe 0,78 0,75 0,42 0,24 0, Cu-Pb 0,47 0,17 0, Fe-Pb -0,31 0,15 -0,06 -0, Из Табл.1 следует, что напряжение гальванических пар отличается от теоретического значения электродвижущих сил (ЭДС) в меньшую сторону.

Через двадцать минут после создания пар их напряжение уменьшается еще в 1,5-2 раза, затем выходит на насыщение. Полагаем, что отклонение напряжения гальванических пар от значения ЭДС связано с поляризацией электродов вследствие пассивации, т.к. очистка поверхности электродов от окислов в процессе опыта приводит к временному увеличению измеряемой разности потенциалов.

При замораживании раствора напряжение гальванических пар увеличивается в 1,5-2 раза, а при расплавлении раствора возвращается к прежнему значению. Поведение напряжения при замораживании указывает на изменение электродных потенциалов в большую сторону. В результате этого протекание окислительно-восстановительных реакций во льду, в частности коррозии, представляется энергетически более выгодным, чем в жидком растворе, хотя скорость реакции во льду может быть низкой.

5. Исследование влияния внутренних напряжений на процессы тепломассообмена в мерзлом грунте (отв. исп. д.г.-м..н. Горелик Я.Б.) Существование криопэгов в разрезах мерзлых толщ может быть связано с определенным механизмом формирования пластовых льдов, а их минерализация и химический состав растворов – с генезисом поровых вод и палеотемпературной реконструкцией условий формирования мерзлой толщи.

Однако, анализ изменения концентрации рассолов внутри криопэга с изменением окружающей температуры проводится без учета деформируемости и прочностных свойств вмещающих его мерзлых пород.

Это может привести к серьезным погрешностям в полученных результатах.

Например, если бы окружающие мерзлые породы не могли деформироваться, то никакая часть жидкости в криопэге не смогла бы замерзнуть и концентрация рассола оставалась бы равной начальному значению (при понижении температуры). Противоположный случай характеризуется возможностью неограниченных деформаций окружающих пород. Его реальным аналогом является капля рассола во льду (микрокриопэг), деформации которого достаточно хорошо описываются схемой течения очень вязкой несжимаемой жидкости. В этом случае при рассматриваемом понижении температуры раствор частично замерзнет и концентрация солей внутри криопэга достигнет нового равновесного значения Ct, которое определяется обычно используемыми методами (без учета деформируемости вмещающих пород). При этом конечное равновесное значение давления внутри криопэга (капли) будет совпадать с начальным.

В природных условиях криопэги размещаются в мерзлых грунтах (обычно - в мерзлых песках), деформационные свойства которых далеки от обоих рассмотренных выше случаев. Деформируемость таких грунтов в определенном приближении описывается упругой моделью, но наиболее адекватно – упруго-пластической. Показано, что изменение концентрации и давления внутри криопэга при понижении его температуры, вычисленное с применением этих моделей, весьма значительно отличается от результатов расчета, выполненных обычным способом (по концентрации результаты отличаются более чем в 3 раза). Давление в криопэге существенно возрастает при понижении температуры. При их вскрытии скважинами оно должно довольно быстро сбрасываться до значений, близких к гидростатическому на данной глубине. На устье скважин в начальный момент вскрытия может иметь место фонтанирование и при достаточно больших линейных размерах криопэга уровень воды в скважине должен установиться близким к поверхности массива пород. Полученные результаты соответствуют имеющимся натурным наблюдениям.

Теоретическими методами показано, что предельная глубина залегания шлирового льда в массиве мерзлых пород помимо условий промерзания определяется весом перекрывающей толщи. Для этой глубины получено соответствующее аналитическое выражение и показано, что оно может быть использовано для вычисления палеотемпературы поверхности массива пород на момент промерзания по фактическим данным существующего разреза.

Выяснение механизма формирования пластовых льдов в ряде работ базируется на сравнении общей минерализации и химического состава льдов с аналогичными параметрами различных источников воды и поровых растворов вмещающих отложений. Такой анализ базируется на двух предпосылках. Во первых, предполагается, что при образовании льдов “происходит фиксация компонентов исходного водного раствора…”. Вторая - явно не формулируется, но предполагается, что химический состав раствора солей во льду существующих сегодня залежей весьма близок составу раствора, из которого он образовался. Однако, известно, что капли рассола во льду перемещаются под действием наложенного градиента температуры в сторону ее повышения. Оценка влияния этого процесса показывает, что обе высказанные посылки справедливы лишь в течение сравнительно короткого промежутка времени после формирования залежи пластового льда. За время существования залежей пластовых льдов (порядка 100 000 лет), при их характерной мощности (порядка 10 м) и величине действующих градиентов температуры (порядка 0,03 град/м) очистка массивов льда от солевых примесей может произойти за время, не превышающее 10 000 лет.

Теоретически показано, что при образовании пластового льда по сегрегационному механизму на его подошве должно выполняться условие:

2 iw P R P где гидростатическое давление в питающем водоеме, iw 3,3 102 Дж / м2 - коэффициент поверхностного натяжения лед-вода, R характерный радиус капилляров подстилающего растущий лед грунта. В силу того, что более 2/3 всех залежей пластовых льдов по Ямалу и Аляске подстилается песками, из приведенного соотношения следует, что их формирование по сегрегационному механизму является весьма маловероятным.

6. Подготовка эксперимента и измерение теплообменных характеристик пористой керамики, насыщенной водой и со льдом (отв. исп.

к.ф.-м.н. Колунин В.С.) Определено содержание незамерзшей воды в изучаемом образце в зависимости от температуры методом ЯМР Разработана конструкция рабочей ячейки и технология получения мембран, сквозные поры которых не превышают 200 - 400 нм.

Опыты по изучению тепломассообменых свойств керамики, поры которой заполнены водой и льдом, будут проводиться в условиях открытой системы при отрицательных температурах. Чтобы вода в подводящих трубках не замерзала, изучаемый образец заключен между мелкопористыми мембранами (Рис.7), которые не пропускают через себя лед. Температура начала замерзания воды в керамике равна -0,05 град Цельсия. Диапазон температуры, в котором будут проводиться измерения, составляет -0,5 -0, град Цельсия.

Мембраны должны удовлетворять двум требованиям: во-первых, температура проникновения льда через мембрану должна быть меньше нижнего предела температурного диапазона, в котором будут проводиться опыты, во-вторых, гидропроводящая способность мембраны должна быть сравнима по порядку величины с проводимостью изучаемого образца.

Для получения мембраны с требуемыми характеристиками нами в течение 2009-2010 годов было проведено около 80 опытов с различными материалами: глина, зубная паста, полиэтиленовая пленка, фильтровальная бумага.

Мембраны с характеристиками, близкими к требуемым, удалось получить из каолинитовой глины и зубной пасты «Жемчуг». Температура проникновения льда через данные мембраны зависит от способа от минус 1,1 до минус 0,32 оС.

приготовления и лежит в диапазоне Рис.7. Экспериментальная ячейка. 1 – пористая керамика, 2 – глинистые мембраны, 3 – штамп, 4 – стопорное кольцо, 5 – пластиковая обойма.

Коэффициент гидропроводности мембраны оказывается примерно на один два порядка меньше коэффициента гидропроводности изучаемого образца в талом состоянии. Если учесть, что коэффициент гидропроводности мерзлых грунтов уменьшается примерно на три порядка при изменении температуры от 0,0 до -0,3 град Цельсия, то с большой долей вероятности можно ожидать, что полученные в нашей лаборатории мембраны могут быть использованы как при проведении планируемого эксперимента, так и дальнейшем, например, при изготовлении прибора по измерению коэффициента фильтрации мерзлых грунтов.

7. Разработка математической модели расчета процессов тепломассопереноса в сезонных охлаждающих устройствах и охлаждаемых ими грунтах (отв. исп. к.ф.-м..н. Аникин Г.В.) В 2010 году в рамках данной тематики была создана математическая модель работы систем горизонтального охлаждения грунтов под зданиями и сооружениями, построенными на вечной мерзлоте. Полученные математические выражения были положены в основу компьютерных программ, позволяющих моделировать температурные поля, создаваемые системами охлаждения под объектами нефтегазового комплекса. В частности, была смоделирована работа системы слабонаклонных термостабилизаторов под резервуаром с нефтью объемом 50000м3 на Варандейском нефтяном терминале. Результат такого моделирования приведен на Рис.8, а на Рис.9 приводится сравнение результатов расчета в рамках разработанной модели с данными термометрического мониторинга.

Рис.8.

Модельное температурное поле, создаваемое системой слабонаклонных термостабилизаторов, под резервуаром емкостью 50000м3 на глубине 2.2м от днища резервуара на Варандейском нефтеналивном терминале на конец мая 2008г.



Pages:     | 1 | 2 || 4 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.