Открытый доступ Открытый доступ  Доступ закрыт Доступ предоставлен  Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Том 19, № 3 (2023)

Обложка

Весь выпуск

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Статьи

Об Одном Способе Исследования Литосферных Плит Неклассической Формы и Сложной Реологии

Лозовой В.В., Горшкова Е.М., Плужник А.В., Уафа С.Б.

Аннотация

Изучена возможность оценки поведения литосферных плит неклассической формы, находящихся на многослойном основании. Исследование диктуется необходимостью исследования динамических свойств таких литосферных плит в связи с обнаружением возможности возникновения у них резонансов. Резонансы могут влиять на сейсмическое состояние территории литосферной плиты и провоцировать землетрясения. В качестве литосферной плиты изучается клиновидная плита в форме четверти плоскости. Решение рассматриваемой задачи опирается на возможность решения контактной задачи в клиновидной области, в которой действует деформируемый штамп. Решения граничных задач для штампов сложной реологии после этого представляются комбинацией решений граничных задач для штампов простой реологии. В настоящей статье ранее разработанный новый математический аппарат, основанный на фрактальных свойствах блочных элементов, применяется для анализа рассматриваемой задачи. С учетом практики применения этого подхода удается достигнуть определенных результатов. В более ранних работах для получения всех параметров, описывающих поведение литосферных плит в квадранте, требовалось изучение трех уравнений. В настоящей работе построено одно уравнение второго рода с вполне непрерывным оператором, позволяющее охватить все необходимые параметры. Это дает возможность аппроксимировать его конечной системой алгебраических уравнений и достаточно просто получать дисперсионное уравнение. Обсуждаются вопросы рассмотрения литосферных плит сложных реологий.
Наука Юга России. 2023;19(3):3-8
pages 3-8 views

К Моделированию Медленных Колебаний и Статического Взаимодействия Литосферных Отдельностей

Телятников И.С., Павлова А.В.

Аннотация

Исследование направлено на развитие механико-математических моделей и методов изучения напряженно-деформированного состояния геофизических структур, подверженных статическому нагружению, а также низкочастотным гармоническим нагрузкам. Представлен метод решения задач о статическом взаимодействии системы плит покрытия с упругой подложкой. В рамках данной модели выражения для смещений лицевой поверхности и контактных напряжений построены на основе решения матрично-функциональных уравнений Винера – Хопфа, к которым сводится исходная задача. Наряду со статической задачей, возникающей при исследовании факторов, влияющих на прочностные свойства геологических структур, также рассмотрена задача о длиннопериодных установившихся колебаниях системы покрытие/подложка.
Наука Юга России. 2023;19(3):9-17
pages 9-17 views

Особенности Выращивания Многокомпонентных Твердых Растворов Импульсным Лазерным Напылением

Лунин Л.С., Девицкий О.В., Пащенко А.С., Донская А.В., Никулин Д.А.

Аннотация

На примере выращенных твердых растворов GaInAsP и GaInAsSbBi на подложках GaP с кристаллографической ориентацией (111) изучены особенности импульсного лазерного напыления многокомпонентных твердых растворов на основе соединений III–V групп. Твердые растворы выбраны исходя из обозначенных трудностей при выращивании методом импульсного лазерного напыления в связи с тем, что состоят из двух металлов III группы и трех легколетучих металлоидов V группы. Вследствие актуальности их практического использования для выращивания оптоэлектронных гетероструктур методами рентгеновского энергодисперсионного микроанализа, сканирующей электронной микроскопии и рамановского рассеяния проведен анализ состава твердых растворов и их морфологии. Экспериментально показано, что комбинирование лазерного флюенса и добавления в состав поверхностно-активных элементов, таких как Bi или Sb, позволяет снизить плотность капель на поверхности выращенной пленки на три порядка, а их средний размер уменьшить с 300 до 45 нм. Методом рентгеновского энергодисперсионного микроанализа определено, что капли состоят из индия. Основными причинами нарушения стехиометрии являются капли In и частичная десорбция элементов V группы. Установлено, что источником капель In являются образование жидкой фракции In на поверхности мишени при распылении с флюенсом 2,3 Дж/см2 и высокая поверхностная диффузия In из объема слоя на поверхность. Введение поверхностно-активных элементов в состав твердого раствора приводит к предотвращению десорбции легколетучих элементов V группы, например мышьяка. Повышением лазерного флюенса и подбором состава твердого раствора можно улучшать морфологию тонких пленок, выращенных методом импульсного лазерного напыления.
Наука Юга России. 2023;19(3):18-23
pages 18-23 views

Многослойные Гетероструктуры Титаната Бария-Стронция и Манганита Лантана на Монокристаллических Подложках Оксида Магния

Мухортов В.М., Головко Ю.И.

Аннотация

Представлены результаты получения и рентгендифрактометрического исследования структуры многослойных гетероструктур титаната бария-стронция и манганита лантана на монокристаллических подложках оксида магния с различной ориентацией кристаллитов в слоях относительно плоскости подложки. Для создания многослойных пленочных структур применялся метод высокочастотного катодного распыления керамических мишеней Ba0,8Sr0,2TiO3 и LaMnO3 при высоких давлениях рабочего газа кислорода (~1 Торр). В зависимости от условий роста и последовательности расположения слоев Ba0,8Sr0,2TiO3 и LaMnO3 можно получать монокристаллические или поликристаллические пленки. При использовании в качестве первого слоя LaMnO3 пленки LaMnO3 и Ba0,8Sr0,2TiO3 являются поликристаллическими с ярко выраженной текстурой (001) и (011). Для многослойной гетероструктуры с первым слоем Ba0,8Sr0,2TiO3 пленки Ba0,8Sr0,2TiO3 и LaMnO3 являются эпитаксиальными, кристаллографические оси которых ориентированы параллельно кристаллографическим осям подложки. Разориентировки кристаллографических осей не превышают 0,7°. Во всех слоях многослойных пленочных структур в плоскости подложки присутствуют сжимающие напряжения.
Наука Юга России. 2023;19(3):24-28
pages 24-28 views

Донные Отложения Дельты Дона и Содержание Техногенных Радионуклидов в Них

Матишов Г.Г., Польшин В.В., Ильин Г.В., Усягина И.С.

Аннотация

До настоящего времени в бассейне Азовского моря наблюдается геохимическая циркуляция искусственных радионуклидов, попавших в природную среду после аварии на Чернобыльской АЭС. Одним из путей их миграции является р. Дон, протекающая по водосборной территории, подвергшейся радиоактивному загрязнению. Представленные результаты исследований позволяют изучить закономерности накопления искусственных радионуклидов на отдельных участках дельты Дона и выявить основные факторы, контролирующие этот процесс. Проанализированы новые данные по распределению донных отложений и удельной активности техногенных и природных радионуклидов в них в северной части донской дельты. Установлено, что содержание потенциально опасного техногенного радиоизотопа 137Сs в осадках поверхностного слоя дна проток этого участка дельты характеризуется спектром значений от 1,3 до 43,5 Бк/кг и зависит от литотипа донного грунта. По результатам радиометрических измерений максимумы удельной активности 137Сs зафиксированы в тонкодисперсных илистых отложениях, а минимумы – в отложениях, в составе которых преобладает песок с включениями раковинного материала. В распределении техногенного 137Сs, как и природных радионуклидов 40K, 226Ra, 232Th, отмечена тенденция роста концентраций в направлении от границы взморья к вершине дельты, что связано с условиями транспортировки и аккумуляции осадочного материала. По результатам проведенных исследований сделан вывод, что удельная активность 137Сs в поверхностном слое донных отложений в изученном районе низкая, не вызывающая опасности для морской экосистемы. Полученные новые данные о составе донных отложений и содержании техногенных и природных радионуклидов в них будут полезны при анализе радиоэкологической обстановки в южном регионе России.
Наука Юга России. 2023;19(3):29-38
pages 29-38 views

Акцессорные Минералы Пород Коробковской Свиты Стойло-Лебединского Железорудного Узла Курской Магнитной Аномалии

Кузнецов В.С., Резникова О.Г.

Аннотация

Объектом исследований в настоящей работе выступают железистые кварциты и сланцы коробковской свиты, вскрытые в карьерах Лебединского и Стойленского железорудных месторождений Курской магнитной аномалии. В изучаемых породах установлен и впервые охарактеризован с помощью современных методов исследования вещества комплекс акцессорных минералов – апатита, сфалерита, рутила, ильменита, гранатов, циркона, оливина, ортопироксена, барита и других. При этом циркон, оливин, ортопироксен описаны для сланцев коробковской свиты впервые, а для гранатов и цирконов по их физическим свойствам и химическому составу впервые выделено несколько разновидностей. В железистых кварцитах описана разнообразная сульфидно-теллур-висмутовая минерализация. Установленные особенности состава акцессорных минералов сланцев позволяют охарактеризовать условия седиментации изучаемых пород. Столь широкий спектр акцессорных минералов указывает на наличие в областях сноса пород различного петрографического состава. Выявленные различия в видовом соста- ве акцессорных минералов в железистых кварцитах и сланцах обусловлены генетическими особенностями предшествующих осадков пород курской серии, а сходство объясняется влиянием наложенных метаморфогенно-гидротермальных процессов.
Наука Юга России. 2023;19(3):39-46
pages 39-46 views

Содержание и распределение разных форм меди и цинка в черноземе южном в ампелоценозах Ростовской области

Кучеренко А.В., Бирюкова О.А.

Аннотация

Приведены результаты исследований содержания и распределения разных форм меди и цинка в черноземе южном в ампелоценозах центральной орошаемой природно-сельскохозяйственной зоны Ростовской области. Содержание валовых и подвижных форм меди и цинка в почвах про- изводственных полей соответствует фоновому уровню и не превышает предельно допустимых концентраций. По содержанию подвижных форм биомикроэлементов обеспеченность чернозема южного цинком низкая (<2,0 мг/кг), медью – средняя (0,21‒0,50 мг/кг). При расчете коэффициентов радиальной дифференциации выявлена общая закономерность в распределении валовых и подвижных соединений меди и цинка в условиях ампелоценоза, обусловленная их постепенным снижением вниз по почвенному профилю и активным накоплением в гумусо-аккумулятивных горизонтах. Содержание валовой формы меди (горизонт Ап ‒ 62,69 мг/кг) убывает вниз по профилю на 31,7 %, до 42,80 мг/кг, в горизонте С, содержание валового цинка в горизонте Ап составляет 98,47 мг/кг и снижается на 20,6 %, до 78,18 мг/кг, в горизонте С. Содержание подвижных форм микроэлементов также характеризуется постепенным снижением: количество меди в горизонте Ап составляет 0,29 мг/кг, снижаясь на 34,5 % вниз по профилю, до 0,19 мг/кг (горизонт С), количество цинка уменьшается на 50 % с горизонта Ап (0,36 мг/кг) до горизонта C (0,18 мг/кг). Низкое содержание подвижных соединений биомикроэлементов в черноземе южном обусловлено его физико-химическими свойствами, в том числе и содержанием карбонатов. Отмечена обратная корреляционная связь между исследуемыми микроэлементами и CaO: для меди r = −0,85, для цинка r = −0,81.
Наука Юга России. 2023;19(3):47-55
pages 47-55 views

Результаты Экспериментальных Исследований Поглощения Радиоизотопов 85Sr и 54Мn Водорослями-Макрофитами Баренцева Моря

Усягина И.С., Воскобойников Г.М., Пуговкин Д.В., Салахов Д.О., Ильин Г.В.

Аннотация

Экспериментально показана высокая аккумулирующая способность у бурой литоральной макроводоросли северных морей Fucus vesiculosus в отношении двух короткоживущих γ-излучающих радионуклидов, 85Sr и 54Мn. Актуальность данных исследований обусловлена распространением техногенных радионуклидов в растениях этого вида в Баренцевом море, наличием потенциальных источников радиоактивности в прибрежье Кольского полуострова и возрастающим вниманием к использованию морских водорослей в различных сферах жизнеобеспечения населения. В лабораторных опытах обнаружено, что исследуемые радионуклиды связываются тканями водорослей. Обратного поступления в водную среду из водорослей поглощенных радиоизотопов в течение эксперимента зарегистрировано не было. Максимальная скорость накопления изотопов у F. vesiculosus отмечена в первые сутки проведения эксперимента, ее значение для 85Sr в 2 раза выше, чем для 54Мn. Средняя удельная активность 85Sr в водорослях достигла равновесного значения на шестые сутки экспозиции, а для 54Мn – на вторые сутки экспозиции. Жизнеспособность и функциональная активность растений на протяжении всего эксперимента (14 суток) подтверждалась относительно высоким уровнем интенсивности фотосинтеза и увеличением биомассы талломов фукуса во всех экспериментальных сосудах с добавлениями изотопов 85Sr и 54Мn, а также в контроле. В процессе опыта выявлена возможность поглощения изотопов 85Sr и 54Мn эпибионтами фукуса и отмершими частицами растений, не влияющая, однако, на результаты эксперимента. Предлагается использовать полученные результаты для прогностичеcких оценок радиоэкологической ситуации при различного рода инцидентах с использованием, хранением и транспортировкой радиоактивных материалов в Баренцевом море, а F. vesiculosus ‒ в качестве индикатора радиоактивного загрязнения среды морских экосистем Арктики.
Наука Юга России. 2023;19(3):56-63
pages 56-63 views

Орографические Условия Произрастания Pinus brutia var. Pityusa (Steven) Silba в Горном Крыму

Коба В.П., Коренькова О.О., Макаров Н.А.

Аннотация

Исследования проводили на территории произрастания природных популяций Pinus brutia var. pityusa (Steven) Silba в Горном Крыму. Целью исследований являлось изучение орографических характеристик ландшафта, выявление особенностей их влияния на состояние и перспективы развития насаждений P. brutia var. pityusa. При проведении наблюдений использовали методы космического зондирования и систему компьютерной оценки экспозиции и величины уклона отдельных участков изучаемых территорий, определяли интегральные показатели данных характеристик в градации по высотным поясам. В результате проведенных исследований установлено, что орографические факторы в суммарном действии оказывают заметное влияние на формирование древостоев P. brutia var. pityusa в Горном Крыму, особенно на первых этапах их развития. В прибрежной зоне в урочище Аязьма наиболее значительное лимитирующее действие оказывает крутизна склонов. В центральной части массива лесов P. brutia var. pityusa урочища Аязьма после повреждения древостоев верховыми пожарами сильная крутизна склонов способствует активному развитию эрозионных и оползневых процессов, особенно на территории проведения сплошных санитарных рубок. В урочище Батилиман при некотором уменьшении крутизны склонов важную роль играет их экспозиция. На южных склонах, которые занимают большую часть площади урочища Батилиман, ухудшаются возможности роста молодых растений P. brutia var. pityusa, что оказывает негативное влияние на процессы естественного возобновления сосны. Увеличение разнообразия орографических условий по показателю экспозиции склонов повышает дисперсность микроклиматических условий на горе Караул-Оба в сравнении с территориями западной части произрастания P. brutia var. pityusa в Горном Крыму. Особенности ландшафта урочища Новый Свет – сравнительно небольшой уклон и юго-восточная экспозиция склонов, а также повышение стабильности микроклимата в котловине горного амфитеатра, где расположена большая часть насаждений P. brutia var. pityusa, ‒ обеспечивают улучшение условий произрастания. Благоприятное действие орографических факторов определило возможности произрастания P. brutia var. pityusa на территории урочища Новый Свет, в крайней восточной части ее распространения в Горном Крыму.
Наука Юга России. 2023;19(3):64-72
pages 64-72 views

Ихтиофауна Черного Моря у Кавказского Побережья

Гуськов Г.Е., Бухмин Д.А., Гуськова О.С.

Аннотация

Целью работы является ревизия ихтиофауны Черного моря у кавказского побережья. Анализ литературных источников за последние 20 лет и собственные данные, полученные в 2015‒2021 гг. в ходе ихтиологических исследований, позволили определить количество видов рыб в северо-восточной и восточной части Черного моря. По уточненным данным, у берегов Кавказа к настоящему времени было отмечено 124 вида и подвида рыб, принадлежащих к 19 отрядам и 48 семействам, включая четырех пресноводных представителей ихтиофауны. В обновленный список добавлены ранее не учтенные для этого бассейна виды: темный окунь Sebastes schlegelii Hilgendorf, 1880, большая сериола Seriola dumerili (Risso, 1810) и сиган Siganus luridus (Rüppell, 1828), – а также атлантический землерой Lithognathus mormyrus (Linnaeus, 1758), который ранее единично встречался только у берегов Румынии и позднее у крымских берегов. Ранее в списки рыб кавказского побережья были включены некоторые представители ихтиофауны, присутствие которых здесь вызывает сомнение. К ним можно отнести малую колючую акулу Squalus blainville (Risso, 1827), перкарину Percarina demidoffii Nordmann, 1840, полосатую пескарку Callionymus fasciatus Valenciennes, 1837, узорчатого лысунаPomatoschistus pictus (Malm, 1865), атлантическую скумбриюScomber colias Gmelin, 1789, морского угря Conger conger (Linnaeus, 1758), серую триглу Eutrigla gurnardus (Linnaeus, 1758), сфирену Sphyraena sphyraena (Linnaeus, 1758), смаридуSpicara smaris (Linnaeus, 1758). Однако другие средиземноморские виды могут встречаться в данной акватории. Учитывая продолжающуюся медитерранизацию, можно предположить, что в будущем у берегов Кавказа вероятно увеличение числа находок новых видов рыб.
Наука Юга России. 2023;19(3):73-90
pages 73-90 views

К Экспериментальным Доказательствам Магниторецепции у Серых Тюленей Halichoerus Grypus Atlantica Nehring, 1886

Яковлев А.П., Зайцев А.А.

Аннотация

Совокупность современных данных магнитобиологии позволяет говорить о том, что биологическое действие весьма слабых магнитных полей как искусственного происхождения, так и связанных с солнечной и геомагнитной активностью, является реальностью. Магниторецепция, то есть восприятие магнитных полей, как предполагается, играет важную роль для ориентации и навигации у некоторых наземных и водных животных. Многие морские млекопитающие, как китообразные, так и ластоногие, совершают длительные миграции на большие расстояния. И если использование магниторецепции китообразными широко обсуждается в научном сообществе, то исследования, посвященные восприятию магнитных полей ластоногими, практически отсутствуют. Для изучения магниточувствительности у ластоногих мы сконструировали экспериментальный стенд на основе системы колец Гельмгольца. Объект исследования ‒ три половозрелые самки серого тюленя Halichoerus grypus atlantica. С помощью метода инструментальных условных рефлексов и методики выбора объекта по заданным характеристикам мы обучили тюленей выбирать из двух или трех идентичных катушек Гельмгольца ту, в которой на данный момент генерировалось магнитное поле. В результате проведенных экспериментальных исследований нами было установлено, что искусственное магнитное поле частотой 8, 20 и 36 Гц с индукцией 110‒130 мкТл является для серых тюленей воспринимаемым стимулом, на предъявление которого был выработан условный рефлекс. Средняя доля верных ответов превышала 79 % во всех контрольных испытаниях. Полученные данные позволяют утверждать, что серые тюлени обладают магниторецепцией.
Наука Юга России. 2023;19(3):91-100
pages 91-100 views

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах