Статья: ЛЕТНЯЯ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ЭКСПЕДИЦИЯ КЛУБА ПОРТУЛАН В РАЙОНЕ ПИКА ТОПГРАФОВ (2025)

25 мая 2025 г. исполняется 110 лет со дня рождения человека науки С. Б. Брандта. Он как физик-практик внес изобретением нового микрофона большой вклад в победу нашей страны в Великой Отечественной войне и в послевоенной время организовал радиоизотопные исследования в Восточной Сибири. В статье представлены работы, которые он проводил в Институте земной коры СО РАН в 1996-2010 гг.

С началом Великой Отечественной войны ряд высших учебных западных и центральных областей Советского Союза были отправлены в эвакуацию. Ленинградский горный институт разместился в г. Черемхово Иркутской области. Педагоги ЛГИ не только организовали образовательный процесс в военное время, но и проводили поиски и разведку стратегических минеральных ресурсов в Сибири.

В статье дается характеристика гляциальных форм рельефа горной территории в районе пика Черского на Хамар-Дабане, образованных разновозрастными ледниками разного морфологического типа: Хамар-Дабанским, Северным и Черского. На территории последнего, после полевых исследований 2024 г., были выделены и описаны гляциальные морфологические комплексы (ГМК) четырех среднестатистических высотных уровней каров и трогов дополнительных новых локальных ледников, сопоставимых с подобными ледниками с аналогичными высотными уровнями в горном массиве Мунку-Сардык (Восточный Саян), на происхождение которых выдвинуто две гипотезы: стадиального отступания покровно-долинного ледника Черского и дискретного повышения региональной снеговой линии после полного стаивания покровно-долинного ледника.

По изотопам урана, водорода и кислорода подземных вод выявляется разный характер процессов взаимодействия вода-порода в структурах Байкальской рифтовой системы (БРС), унаследовавших зону Главного Саянского разлома (ГСР) и получившего развитие в сопредельном архейском Шарыжалгайском блоке фундамента Сибирского палеоконтинента. Для пресных холодных подземных вод верхнего гидрогеодинамического этажа, в Култукском резервуаре зоны ГСР, обосновывается модель двух-компонентного смешения, первоначально полученная по изотопам U и Sr и подтвержденная в настоящей работе по изотопам H и O. Значения δ2Н и δ18О возрастают с повышением содержания растворенного кремния. Тренд нижнего гидрогеодинамического этажа представлен термальными водами Баунтовской впадины, в которых значения δ2Н и δ18О снижаются с повышением содержания растворенного кремния. В U-H-O-изотопной систематике на станциях гидрогеохимического мониторинга сейсмической угрозы в БРС подчеркивается особое значение геохимических характеристик подземных вод, полученных для родника ст. 143А Култукского полигона. В водах этой станции определено более высокое отношение активностей 234U/238U (ОА4/8), чем в подземных водах ГСР Култукского резервуара. Геохимические характеристики вод ст. 143А частично соответствуют геохимическим характеристикам подземных вод Култукского резервуара в зоне ГСР, а частично - геохимическим характеристикам подземных вод северо-западного побережья Байкала и восточного побережья Иркутского водохранилища. Предполагается, что в подземные воды этих территорий входит компонент глубинных вод Южно-Байкальского резервуара (ЮБР). Отличие U-H-O-изотопных характеристик вод родника ст. 143А от характеристик подземных вод Култукского полигона в зоне ГСР объясняется структурным контролем выхода этого родника дуговым разломом КБЖД, заложенным в архейском Шарыжалгайском блоке края Сибирского палеоконтинента, вдоль Обручевского разлома. Выявленное с течением времени снижение значений ОА4/8 в водах родника ст. 143А свидетельствует о нарастании сжатия в глубинной части дугового разлома, происходящем в настоящее время. Продолжение этого процесса может иметь катастрофические последствия - сход крупного оползня в Южно-Байкальскую впадину по плоскости дугового разлома.

При этом результаты получены в режиме реального времени с января по начало марта 2025 г. окислительно-восстановительная способность (ОВП) в подземных водах двух скважин Култукского полигона на берегу Байкала. Вы являетесь основным контролирующим фактором возмущения ОВП магнитными бурями с запаздыванием относительно них. Делается вывод о разном характере соотношений ОВП с землетрясениями и с лунно-солнечными приливами, и об обеспечении условий проявления этих процессов в 2025 г. по сравнению с 2024 г.

На сейсмическую активность Прибайкалья влияет большое количество факторов разной природы. Статистический анализ динамики сейсмических событий и уровня воды в озере Байкал показали, что существует определенная взаимосвязь между этими событиями. Повышение скорости изменения уровня воды производит триггерный эффект, высвобождая сейсмическую энергию. Эта статистическая зависимость наблюдается не только в районе самого озера, но и в северо-восточном и юго-западном секторах Байкальской рифтовой зоны.

Геохимическим методом установлена степень влияния водных источников на р. Похабиху и прилегающую литораль оз. Байкал в 2022 и 2024 гг. Определены водные вклады (ВВ), геохимические вклады (ГХВ) и суммарные геохимические вклады (СГХВ) источников (чистые речные, сточные и байкальские воды) в объекты смешения (р. Похабиха в устье, литораль Байкала). Более низкие ВВ сточных вод г. Слюдянки в р. Похабиху в 2024 г. (0.98 %) по сравнению с 2022 г. (1.75 %) обусловлены, вероятно, большей водностью реки. Наибольшие ГХВ сточных вод в речные (>10 %) характерны для (в %) P (56-75), Cl (41-43), Na (28-36), Zr (11-25), K (16-24), Cs (13-22), Ga (10-21) и Ni (11-20), а также для Sb (39), As (19), Rb (16), Br (10) и Ti (10) в 2022 г. и для I (20) 2024 г. СГХВ сточных вод в речные по всем информативным элементам в 2022 г. был 440 %, что в 1,4 раза больше, чем в 2024 г. (311 %). В 2024 г. влияние загрязнённых вод р. Похабихи в литорали Байкала прослеживалось на всех глубинах в радиусе ~ 100 м от устья, а фронтально по поверхности достигало 200 м. Субаквальная разгрузка загрязнённых речных вод обнаружена на удалении 65-80 м от устья. В 2022 г. исследовалась поверхностная вода в секторе ~ 50 м от устья и в прибрежной зоне до 90 м от устья, где влияние загрязнённых речных вод также было обнаружено. Литоральные воды Байкала в зоне влияния р. Похабихи формируются, в основном, за счёт смешения двух главных источников - байкальских и чистых речных вод. ВВ сточных вод в 56-101 раз меньше ВВ речных вод и до трёх порядков меньше, чем ВВ байкальских вод. Геохимические вклады сточных вод в литорали Байкала более значимы, по сравнению с их водными вкладами. Основное влияние сточных вод здесь прослеживается по тем же элементам, что и для р. Похабихи, но с меньшими ГХВ (%): P (3.7-64), Cl (2.9-35), Na (0.5-17), Zr (1.0-20), K (0.5-13), Cs (1.0-16), Ga (1.0-16), Rb (0.6-12), I (0.3-7.0), Ni (0.3-5.6), а также по некоторым другим элементам: Mn (3.9-8.9), Fe (0.7-3.8), Cr (0.5-4.8), Pb (0.5-2.9), Si (0.4-2.5) Ge (0.6-4.3) и B (0.3-4.6). Основной вклад в формирование геохимического состава литоральных вод Байкала вносят чистые речные и байкальские воды. За исключением P ГХВ чистых речных вод в литорали Байкала во всех случаях были больше, чем ГХВ сточных вод (в 1.3-116 раз). Основное влияние чистых речных вод (ГХВ %) было по Mn (61-94), Fe (18-91), Si (16-94), Ga (30-85), REE (15-92), Pb (14-86), Y (17-87), Ge (11-80), Ti, Cr, Ba и Al (10-80). По остальным элементам максимальные ГХВ были менее 80 %, а минимальные ГХВ - менее 10 %. СГХВ чистых речных вод варьировали в интервале 189-3158 %, на всех станциях они были больше (в 6-12 раз) соответствующих СГХВ сточных вод. За исключением P, Cl, Mn и Ga ГХВ байкальских вод во всех случаях были больше, чем ГХВ сточных вод (в 1.03-5760 раз). Максимальное влияние байкальских вод было по As, Sb, Mo, W, Ni, I, Li, U, Br, Zn и Na (ГХВ = 53-~100 %). Высокие ГХВ (12-98 %) были также и для большинства других элементов: K, B, Sr, S, V, Al, Ti, Ca, Cs, Ga, Ge, Cu, Rb, Mg, Co, Ba, P, Zr, Cl, и Cr. ГХВ REE, Pb, Si, Fe, Si и Mn варьировали в интервале 0.3-85 %. СГХВ байкальских вод варьировали в интервале 1058-3092 %, на всех станциях они были больше (в 5-106 раз) соответствующих СГХВ сточных вод. В межгодовой динамике 2022 / 2024 гг. геохимические различия чистых вод р. Похабихи, также как и сточных вод канализационных очистных сооружений (КОС) г. Слюдянка по большинству химических элементов небольшие (<50 %). Более сильные различия (раз) по Cr (2.4), Ti (1.9), Ga (1.7) и Zr (1.7) в сточных водах, скорее всего, обусловлены вариациями тонкодисперсной взвеси. Существенные различия речных вод по Sb (6.1), Ni (3.2), P (2.4), Mn (2.1), Ga (1.8) и Al (1.6), вероятно, связаны с изменениями водности реки и влиянием других факторов (взвешенное вещество, физико-химические и биогеохимическими процессы). В сточных водах КОС г. Слюдянка обнаружено превышение нормативов по P (45-96 ПДК), Mn (4.7-5.6 ПДК), Fe (2.9 ПДК) и V (2.0-2.5 ПДК).

Выполнены сравнительные геохимические исследования лессов Окинской впадины и Тункинской долины. Сделан вывод об определяющей роли лессов, подстилающих и перекрывающих Усть-Жом-Болокский лавовый покров в Окинской впадине, для датирования извержения этого покрова поздним плейстоценом. Определен более широкий диапазон составов лессов Окинской впадины, чем Тункинской долины, и выявлено общее отличие состава этих лессов, как представительных для юга Восточной Сибири, от лессов Китая и Якутии.

Геофизические исследования скважин являются основным методом выделения угольных пластов при изучении геологического разреза. На примере Солнцевского угольного месторождения показана эффективность использования статистического анализа при интерпретации данных ГИС. Проведенная статистическая обработка данных позволила более корректно выделить петрофизические комплексы, представленные в геологическом разрезе. Сформированная статистическая физико-геологическая модель геологического разреза месторождения позволила рекомендовать дополнительные способы интерпретации геофизических данных.