Nonlinear vibrations of soil strata according to instrumental and numerical data

Исследования нелинейных явлений в грунтах, начатые в России почти 60 лет назад, явились стимулом современного развития исследований сейсмоаномальных явлений в комплексе геофизических показателей, наблюдающихся при сильных и разрушительных землетрясениях. Кроме чисто научных интересов большой интерес вызывает вопрос прогнозирования поведения грунтов и сооружений с точки зрения адекватности ожидаемому проявлению сейсмического воздействия. Адекватное изучение нелинейности, являющейся неотъемлемой характеристикой природных явлений, позволит приблизить соответствующее антисейсмические мероприятия к реальным особенностям проявлений сейсмического эффекта при сильных землетрясениях. Цельюработы являлось построение расчетной модели, описывающей явления, наблюдаемые в грунтовой среде при сильных сейсмических воздействиях и сопоставление расчетных данных с результатами инструментальных наблюдений. Методы. В работе анализируется иснтрументальная запись, полученная на слабых грунтах, на сонове вейвлет нанализа. Моделируются импульсы различной проолжитлеьности в среде с различной стпенью проявления нелинейных свойст (кртутизны нелиненйой заивисисмоти напряжение -деформация) методом конечных элементов. Результаты. В результате установлены различия в спектральном составе моделируемых импульсов. Сильное проявление нелинейных свойств характеризуется резкими изменениями фаз колебаний, в фазах высокой скорости нарастания амплитуд. В нелинейных спектрах происходит перераспределение энергии в более высокочастотную область, кратную основному пику, тем сильнее, чем сильнее нелинейность кривой наряжение-деформация. Studies of nonlinear phenomena in soils, which began in Russia almost 60 years ago, have stimulated the modern development of studies of seismically anomalous phenomena in the complex of geophysical indicators observed during strong and destructive earthquakes. In addition to scientific interests, the issue of forecasting the behavior of soils and structures from the point of view of adequacy to the expected manifestation of seismic impact is of great interest. An adequate study of nonlinearity, which is an integral characteristic of natural phenomena, will make it possible to bring the corresponding antiseismic measures closer to the real features of the manifestations of the seismic effect during strong earthquakes. Aim. The aim of the work was to build a computational model describing the phenomena observed in a soil medium under strong seismic effects and to compare the computed data with the results of instrumental observations. Methods.The paper analyzes an instrumental record obtained on soft soils using wavelet analysis. With the help of the finite element method pulses of different duration are modeled in a medium with different degrees of nonlinear properties manifestation (steepness of nonlinear stress-strain dependence). Results. As a result, differences in the spectral composition of the modeled pulses were determined. A strong manifestation of nonlinear properties is characterized by sharp changes in the phases of vibrations, in the phases of a high rate of amplitude rise. In nonlinear spectra, the energy is redistributed to a higher frequency region, which is a multiple of the main peak and the stronger the nonlinearity of the stress-strain curve is stronger.

Исмаиллинское землетрясение 5 февраля 2019

The Shamakhi-Ismailli seismogenic zone is known as the zone of the most powerful earthquakes in the Caucasus, which has been characterized by high seismic activity for centuries. Analysis of seismicity over the past 15 years has shown an increase in activity in this region. In October 2012, there was a devastating earthquake with a magnitude of 5.3. It is this earthquake that can be considered a trigger of activity in this region in subsequent years. In view of this, the task of studying seismicity, as well as the stress fields of the lithosphere of the region under study, seems to be especially urgent. The study of the seismicity of the Shamakhi-Ismailli zone provides additional information on the deep tectonic processes occurring in this region, which is important for seismic zoning. Aim. The article analyzes the seismic activity of the Shamakhi-Ismailli region, which began with an earthquake on February 5 at 19 h 19 min, with ml = 4.4, which occurred 11 minutes before the main shock with an intensity of 6 points, which occurred on February 5, 2019 at 19 h 31 m. Methods.The epicentral field was studied, as well as the distribution of foci in depth, solutions of the mechanisms of foci of the main shock and the most noticeable aftershock were constructed and analyzed. A diagram of the main elements of the rupture tectonics of the Shamakhi-Ismailli focal zone has been drawn, on which the mechanisms of the focal points of the lakes of the Ismailli field are plotted. Results. It has been established that the source area is located in the zone of intersection of the Vandam longitudinal fault with the West Caspian and transverse Akhsu strike-slip faults, which additionally characterizes the high seismic activity and deep penetration of the West Caspian right-sided orthogonal fault. Thus, it can be seen that, in terms of epicenters, they tend to the basement faults and the nodes of their intersection, i.e. The main shock that occurred on February 5, 2019, shows the agreement of the second nodal plane NP2 with the right-lateral Akhsu and West-Caspian transverse faults characterized by the type of displacement right-lateral strike-slip. An analysis of the orientation of the compression axes showed the NE-SW orientation, and the extension axes of the NW-SE orientation Шамахи-Исмаиллинская сейсмогенная зона известна как зона самых сильных землетрясений на Кавказе, которая на протяжении веков характеризовалась высокой сейсмической активностью. Анализ сейсмичности за последние 15 лет показал рост активности в этом регионе. В октябре 2012 года произошло разрушительное землетрясение магнитудой 5,3. Именно это землетрясение можно считать триггером активности в этом регионе в последующие годы. В связи с этим задача изучения сейсмичности, а также полей напряжений литосферы изучаемого региона представляется особенно актуальной. Изучение сейсмичности Шамахи-Исмаиллинской зоны дает дополнительную информацию о глубинных тектонических процессах, происходящих в этом регионе, что важно для сейсмического районирования. Цель работы.В статье проанализирована сейсмическая активность Шамахы-Исмаиллинского района, начавшаяся землетрясением 5 февраля в 19 ч 19 мин, с ml = 4,4, произошедшим за 11 минут до главного толчка с интенсивностью 6 баллов, произошедшего 5 февраля 2019 в 19 час 31 мин. Методы работы. Изучены эпицентральное поле, распределение очагов по глубине, построены и проанализированы решения механизмов очагов главного толчка и наиболее заметного афтершока. Составлена схема основных элементов разрывной тектоники Шамахы-Исмаиллинской очаговой зоны, на которой нанесены механизмы очагов озер Исмаиллинского месторождения. Результаты работы. Установлено, что очаговая область расположена в зоне пересечения Вандамского продольного разлома с Западно-Каспийским и поперечным Ахсуйским сдвигами, что дополнительно характеризует высокую сейсмическую активность и глубокое проникновение Западно-Каспийского правостороннего ортогонального разлома. Таким образом, видно, что в плане эпицентров они стремятся к разломам фундамента и узлам их пересечения, т.е. главный толчок, произошедший 5 февраля 2019 г., показывает совпадение второй узловой плоскости NP2 с правосторонним Ахсуйским и Западно-Каспийским поперечным разломом, характеризующимися правосторонним сдвиговым типом смещения. Анализ ориентации осей сжатия показал ориентацию СВ-ЮЗ, а оси растяжения – ориентацию СЗ-ЮВ.

Assessment results of soil properties by engineering-geophysical studies

В статье излагаются результаты инженерно-геофизических исследований на территории новой компрессорной станции Специального подземного хранилища газа (СПХГ) в г. Абовян (Армения). Учитывая то, что Республика Армения находится в сейсмоактивной зоне, проведение данных исследований является весьма актуальными, а новая компрессорная станция Специального подземного хранилища газа является особо важным объектом. Целью работы является выявление для данной территории особенности удельного электрического сопротивления грунтов, наличие блуждающих токов (БТ), оценка коррозийной агрессивности грунтов, изучение сейсмических условий и оценка ожидаемой сейсмической интенсивности на территории, намеченной под строительство. Методы работы. Определение удельного (кажущегося) электрического сопротивления грунтов исследуемой территории производилось методом электропрофилирования с использованием симметричной четырехэлектродной установки Веннера. В статье представлены пункты измерения удельного электрического сопротивления грунтов на территории новой компрессорной станции Абовянского СПХГ, выявлено наличие блуждающих токов, приведены таблицы степени коррозионной агрессивности грунтов, указаны места наличия опасного уровня блуждающих токов. Также проведены работы по сейсмическому микрорайонированию для определения величины ожидаемой сейсмической интенсивности конкретной территории компрессорной станции. Ожидаемая сейсмическая интенсивность на данной территории определена на основе анализа инженерно-геологических материалов с учетом результатов полевых инженерно-сейсмометрических инструментальных исследований. С помощью малоглубинной сейсморазведки были определены скорости распространения сейсмических волн. Измерения проводились горизонтально-ориентированным сейсмоприемником СМ-3 (вертикальный удар). Ударные волны создавались импульсным возбуждением. Для обеспечения необходимой мощности возбуждения импульсное воздействие создавалась с помощью падающего груза. Результаты работы. В статье приведены сейсмические условия территории, результаты сейсмометрических исследований,данные по наблюдениям микросейсм, спектры Фурье преобладающих периодов по некоторым точкам наблюдений, схема инженерно-сейсмометрических наблюдений. В результате проведенных исследований установлено, что грунтовые условия данной территории относятся к грунтам первой категории по сейсмическим свойствам. Ожидаемую сейсмическую опасность исследованной территории необходимо характеризовать следующими значениями: I=7 баллов или PGA=0,24 g. The article presents the results of engineering-geophysical studies on the territory of the new compressor station of the Special Underground Gas Storage (SPGS) in the city of Abovyan (Armenia). Considering that the Republic of Armenia is located in a seismically active zone, these studies are highly relevant, and the new compressor station of the Special Underground Gas Storage is especially important object. The Aim of the presented work is to identify the features of the specific electrical resistivity of soils, the presence of stray currents, assess the corrosive aggressiveness of soils, seismic conditions of the territory and the expected seismic intensity in the area designated for construction. Methods. The determination of the specific (apparent) electrical resistivity of the soils of the study area was carried out by the method of electrical profiling using symmetrical four-electrode Wenner setup. The article presents the points of measuring the electrical resistivity of soils in the territory of the new compressor station of the Abovyan SPGS, revealed the presence of stray currents, tables of the degree of corrosiveness of soils are given, the locations of the presence of a dangerous level of stray currents are indicated. Also works on seismic microzoning were carried out, the values of the expected seismic intensity of the compressor station territory were determined. The expected seismic intensity in this area has been determined based on analysis of engineering-geological materials, taking into account the results of field engineering-seismometric instrumental studies. By using shallow seismic surveys have determined the speed of seismic velocity. Measurements were carried out horizontally oriented seismic receiver SM-3 (vertical impact). Shock waves were generated by pulsed excitation. To provide the required excitation power the impulse action was created using a falling weight. Results. The article presents the seismic conditions of the territory, the results of seismometric studies, data on observations of microseisms, Fourier spectra of prevailing periods for some observation points, a scheme of engineering seismometric observations. As a result of the research carried out, it was found that that the soil conditions composing this territory belong to the soils of the first category in terms of seismic properties, the expected seismic hazard of the investigated area should be taken as I = 7 points or PGA = 0.24 g.

Ultrabasites and the sources of noble metals (Au, Pt, Pd) in the North Caucasus

Ультрабазиты Северного Кавказа являются древнейшими магматическими породами, возраст которых определяется как нижнепалеозойский (ордовик-силур). Эти породы играют ключевую роль в металлогении благородных металлов Кавказа. С ультрабазитами связаны гигантские запасы металлов в региональной углеродсодержащей девонской черносланцевой толще Северного Кавказа. Практическое значение имеют пермскские пропилиты (Чучкурское месторождение) и металлоносные юрские коры выветривания ультрабазитовых массивов. До настоящего времени не оценены благородные металлы лиственитов Северного Кавказа, сопровождающих ультрабазиты. Цель работы. Показать, что ультраосновные породы являются донорами благородных металлов (Au, Pt, Pd) для Северного Кавказа на протяжении всего фанерозоя. Подтвердить пространственно-временную связь ультрабазитов с благороднометалльным оруденением в черных сланцах Кавказа. Доказать на примере Беденского массива ультрабазитов наличие рудоносной коры выветривания, залегающей на размытой поверхности серпентинитов. Методы исследований. Сделан краткий исторический обзор исследований ультрабазитов с ориентацией на генетические связи благородных металлов (Au, Pt, Pd) с ультрабазитовой магмой. Проведен анализ геологических материалов по наиболее крупным на Северном Кавказе Беденскому и Малкинскому ультрабазитовым массивам - их составу, геохимическим особенностям и потенциальной рудоносности. Результаты работы. По химическому составу ультрабазиты Северного Кавказа отнесены к альпинотипному формационному типу. Установлена рудообразующая роль альпинотипных ультрабазитов для благородных металлов в осадочных и метаморфических толщах фанерозоя региона. Благородные металлы активно проявляются в металлогении фанерозойских геотектонических эпох: каледонской, герцинской, киммерийской и альпийской, имея единый первичный ультрабазитовый источник. Свежие, неизмененные серпентиниты в настоящее время не обнаруживают аномальные содержания благородных металлов, представляющих промышленный интерес. Насыщение серпентинитов благородными металлами проявляется при их экзогенной переработке в обогащенных продуктах их разрушения. Потенциально промышленными осадочными комплексами, состоящими из обогащенных продуктов разрушения серпентинитов, являются коры выветривания серпентинитов и осадочные черносланцевые толщи Северного Кавказа. Ультрабазитовая магма на Северном Кавказе послужила первичным глубинным источником благородных металлов в осадочных и метаморфогенных фанерозойских толщах Кавказа The ultrabasites of the North Caucasus are the oldest igneous rocks, whose age is defined as the Lower Paleozoic (Ordovician-Silurian). These rocks play a key role in the metallogeny of the noble metals of the Caucasus. Huge reserves of metals in the regional carbonaceous Devonian black shale stratum of the North Caucasus are associated with ultrabasites. Permian propylites (Chuchkurskoye deposit) and metal-bearing Jurassic crusts of weathering of ultrabasic massifs are of practical importance. To date, the noble metals of the listvenites of the North Caucasus accompanying ultrabasites have not been evaluated. Aim. Show that ultrabasic rocks are donors of noble metals (Au, Pt, Pd) for the North Caucasus throughout the entire Phanerozoic. Confirm the spatio-temporal relationship of ultrabasic rocks with noble metal mineralization in the black shales of the Caucasus. Prove the presence of an ore-bearing weathering crust on the eroded surface of serpentinites using the example of the Bedensky ultrabasic massif. Methods. A brief historical review of ultrabasite studies with a focus on the genetic relationships of noble metals (Au, Pt, Pd) with ultrabasite magma is made. The analysis of geological materials on the Bedene and Malkin ultrabasite massifs, the largest in the North Caucasus, is carried out - their composition, geochemical features and potential ore content. Results. According to the chemical composition, the ultrabasites of the North Caucasus are attributed to the alpinotype formation type. The ore-forming role of alpinotype ultrabasites for noble metals in sedimentary and metamorphic strata of the Phanerozoic region has been established. Noble metals are actively manifested in the metallogeny of the Phanerozoic Geotectonic epochs: Caledonian, Hercynian, Cimmerian and Alpine, having a single primary ultrabasic source. Fresh, unaltered serpentinites do not currently show anomalous contents of noble metals of industrial interest. The saturation of serpentinite with noble metals is manifested during their exogenous processing in the enriched products of their destruction. Potentially industrial sedimentary complexes consisting of enriched products of destruction of serpentinites are the weathering crusts of serpentinites and sedimentary black-shale strata of the North Caucasus. Ultrabasic magma in the North Caucasus served as the primary deep-seated source of precious metals in sedimentary and metamorphogenic Phanerozoic strata of the Caucasus

Assessment of the Impact of Road Traffic on the Pollution of Urbanized Territories

Экономическое развитие всех регионов основано на доступе людей к товарам и услугам, которые обеспечиваются современной транспортной инфраструктурой. Автомобильный транспорт является основным способом транспортировки грузов и населения. В то же время положительные аспекты использования транспорта тесно связаны с такими негативными аспектами, как загрязнение окружающей среды и отрицательным влиянием на здоровье человека. На территории Республики Северная Осетия - Алания наибольший вклад в загрязнение окружающей среды вносит деятельность предприятий цветной металлургии и автотранспорта. Более 30 предприятий находится в промышленном узле г. Владикавказа, и их деятельность в той или иной мере связана с загрязнением атмосферного воздуха. Значительный вклад в загрязнение воздуха вносит автотранспорт, количество которого в г. Владикавказе, по данным Федеральной службы государственной статистики, за последние 20 лет увеличилось более чем в 2 раза. Цель исследования. Изучение основных источников загрязнения окружающей среды автомобильным транспортом, исследование взаимосвязей между уровнем загрязнения среды, интенсивностью движения и экологическим классом автомобильного транспорта. Установление показателя загрязнения окружающей среды автомобильным транспортом, характеризующего степень воздействия на окружающую среду и здоровье населения. Методы исследования. В ходе настоящей работы были собраны и проанализированы все имеющиеся данные по динамике объемов выбросов от стационарных источников и автотранспорта на территории РСО-А за 1997–2015 гг. Указанные данные обрабатывались с помощью корреляционного и регрессионного анализов. Результаты работы. Результаты исследований позволили установить, что прослеживается прямая зависимость или тренд между плотностью потока машин и загрязнением воздушной среды. Установлено, что выбросы от автомобильного транспорта на порядок превосходят стационарные источники. Предложен суммарный показатель Zатм загрязнения атмосферного воздуха, рассчитываемый как сумма отношений концентрации отдельных загрязнителей к соответствующим значениям ПДК за вычетом количества используемых показателей. The economic development of any country is based on the access of population to goods and services that are provided by modern transport infrastructure. Currently, road transport is the most common way of transporting goods and people. At the same time, the positive aspects of using transport are closely related to such negative aspects as environmental pollution and negative impact on public health. On the territory of the Republic of North Ossetia-Alania, the largest contribution to environmental pollution is made by the activities of non-ferrous metallurgy enterprises and vehicles. More than 30 enterprises are located in the industrial hub of the city of Vladikavkaz, and their activities to one degree or another are associated with atmospheric air pollution. A significant contribution to air pollution is made by motor vehicles.Their number in Vladikavkaz has more than doubled over the past 20 years, according to the Federal State Statistics Service. Aim. Study of the main sources of pollution of an urbanized area by road transport. The research and identification of the relationship between the level of environmental pollution, traffic intensity and the ecological class of road transport and the establishment of an indicator of environmental pollution by road transport, characterizing the degree of impact on the environment and safety of the population. Methods. In the course of this study, all the available data on the dynamics of emissions from stationary sources and vehicles on the territory of North Ossetia-A for 1997–2015 were collected and analyzed. These data were processed using correlation and regression analyzes. Results.The research results made it possible to establish that there is a direct relationship or trend between the flow density of cars and air pollution. It was found that emissions from road transport exceed stationary sources by an order of magnitude. A total indicator Zatm of atmospheric air pollution is proposed, calculated as the sum of the ratios of the concentration of individual pollutants to the corresponding MPC values minus the number of indicators used.

Analysis of biological methods for quarry wastewater treatment from nitrogen compounds

Деятельность горнодобывающих предприятий неотрывно сопряжена с ведением взрывных работ. В настоящее время наиболее распространенными взрывчатыми веществами являются эмульсионные взрывчатые вещества, граммониты, амоналы, аммониты и другие взрывчатые вещества, содержащие нитрат аммония, который в процессе взрывания переходит в сточные воды в форме нитрат- и нитрит-ионов, а также ионов аммония. Превышение предельно допустимой концентрации азотных соединений в водных объектах может приводить к эвтрофикации. В результате данного процесса происходит нарушение экологического баланса водоемов, а именно увеличение численности различных гидробионтов, уменьшение прозрачности воды и содержания растворенного кислорода. Помимо этого в водоемах осуществляется преобразование нитратной формы азота в нитритную, которая негативно воздействует на нервную и сердечно-сосудистую системы человека при употреблении воды из такого водоема. На данный момент существуют физико-химические, химические и биологические методы очистки вод от азотных соединений. Использование каждого из перечисленных методов обуславливается параметрами карьерных сточных вод и требованиями, предъявляемыми к качеству очистки. Цель работы. Целью работы является обзор методов биологической очистки, которые могут применяться для удаления соединений азота из карьерных сточных вод, а также определение наиболее перспективного метода при условии большого объема образования карьерных сточных вод. Методы исследования. Методы исследования включают в себя анализ и сравнение биологических методов очистки, которые могут использоваться для удаления азотных соединений из образующихся сточных вод в карьере. Результаты работы. Рассмотрены различные виды процессов и систем, включая процесс нитрификации и денитрификации, Anammox-процесс, фито-очистные системы, биоплато, биопруды и системы микроводорослей. Приведены факторы, влияющие на эффективность работы данных процессов и систем, а также дана сравнительная характеристика с выделением достоинств и недостатков каждого из них. Наиболее предпочтительным методом биологической очистки большого объема образующихся карьерных сточных вод признан метод комплексной очистки по типу constructedwetlands с комплексным применением видов высшей и низшей растительности. The activities of mining enterprises are inextricably linked with the conduct of blasting operations. Currently, the most common explosives are emulsion explosives, grammonites, amons, ammonites and other explosives containing ammonium nitrate, which, during the blasting process, passes into wastewater in the form of nitrate and nitrite ions, as well as ammonium ions. Exceeding the maximum permissible concentration of nitrogen compounds in water bodies can lead to eutrophication. As a result of this process, there is a violation of the ecological balance of reservoirs, as well as an increase in the number of various hydrobionts, a decrease in the transparency of water and the content of dissolved oxygen. In addition, the nitrate form of nitrogen is converted into nitrite in reservoirs, which negatively affects the nervous and cardiovascular system of a person when drinking water from such a reservoir. At the moment, there are physico-chemical, chemical and biological methods of water treatment from nitrogen. The use of each of these methods is determined by parameters of quarry wastewater and the requirements for treatment quality. Aim. The aim of the work is to review the methods of biological purification that are used for nitrogen compounds from quarry wastewater. Methods. The research methods include the analysis and comparison of biological treatment methods. Results. The factors affecting the efficiency of these processes and systems are presented, as well as these comparative characteristics, highlighting the advantages and disadvantages of each of them. The most preferred biological treatment method of a large volume of formed quarry wastewater is the recognized methods of complex treatment according to the type of constructed wetlands with the complex use of higher and lower plant species.

Features of the distribution of the suspended form of iron in the water column of the Caspian Sea

Статья посвящена изучению распределения железа в водной взвеси Среднего Каспия. Актуальность работыопределяется необходимостью оценки естественного состоя­ния морской среды и фиксации ее базового состояния (в том числе различных форм химических элементов) для дальнейшего использования с целью мониторинга экологической ситуации на шельфе Каспийского моря в условиях интенсификации геологоразве­дочных работ и разработки месторождений нефти. Цель работы. Установить характерные особенности поведения взвешенного железа в водах Среднего Каспия. Материалы и методы работы. Изучался материал, отобранный в 1989-1990 годах в ходе выполнения рейсов исследовательских судов. Принадлежащих Каспийскому НИИ рыбного хозяйства, до начала освоения нефтегазовых месторождений. Он представлен отфильтрованными частицами взвеси из 178 проб воды, взятых из различных слоев водной толщи на 63 станциях. Определение содержаний железа проводилось на спектрографе PGS-2 способом испарения. Результаты работы. Минимальные концентрации взвешенной формы железа в поверхностном слое водной толщи установлены на участке внутреннего шельфа и подводного склона котловины Среднего Каспия, что связано с выносом твердых частиц дрейфовыми течениями. Концентрации взвешенной формы железа в поверхностном слое возрастают к середине моря, что обусловлено стягиванием взвешенных частиц центростремительными силами циклонального течения. Придонный слой отличается повышенными концентрациями взвешенной формы железа. Возле дельт рек они связаны с оседанием выносимых с суши твердых частиц. Аномально высокие содержания взвешенной формы железа в придонном горизонте центральной части Среднекаспийской котловины, фиксируемые на отдельных станциях, обусловлены поступлением железа с эманациями донных грязевых вулканов и его коагуляцией в условиях щелочной среды. В целом, с увеличением глубины наблюдается последовательный рост концентраций взвешенной формы железа. Это связано с изменением солености и усилением вертикальной стратификации (уменьшением солености поверхностного горизонта и увеличением солености глубоких слоев). Это приводит к коагу­ляции и флокуляции органических и металлор­ганических коллоидов и переводу растворенного железа во взвесь The article is devoted to the study of the distribution of iron in the water suspension of the Middle Caspian Sea. The relevance of the work is determined by the need to assess the natural state of the marine environment and fix its basic state (including various forms of chemical elements) for further use in order to monitor the environmental situation on the shelf of the Caspian Sea in the conditions of intensification of exploration and development of oil fields. Aim. To establish the characteristic features of the behavior of suspended iron in the waters of the Middle Caspian. Materials and methods. The material selected in 1989-1990 during the voyages of research vessels was studied. owned by the Caspian Research Institute of Fisheries, before the development of oil and gas fields. It is represented by filtered suspended particles from 178 water samples taken from various layers of the water column at 63 stations. Determination of iron content was carried out on the PGS-2 spectrograph by evaporation. Results. The minimum concentrations of the suspended form of iron inthe surface layer of the water column were established on the section of the inner shelf and the underwater slope of the Middle Caspian basin, which is associated with the removal of solid particles by drift currents. The concentrations of the suspended form of iron in the surface layer increase towards the middle of the sea, which is caused by the contraction of suspended particles by the centripetal forces of the cyclonic current. The bottom layer is characterized by increased concentrations of the suspended form of iron. Near river deltas, they are associated with the subsidence of solid particles carried out from the land. Abnormally high concentrations of suspended iron in the bottom horizon of the central part of the Middle Caspian basin, recorded at individual stations, are due to the influx of iron with emanations of bottom mud volcanoes and its coagulation in an alkaline environment. In general, with increasing depth, there is a consistent increase in the concentrations of the suspended form of iron. This is due to a change in salinity and an increase in vertical stratification (a decrease in the salinity of the surface horizon and an increase in the salinity of the deep layers). This leads to coagulation and flocculation of organic and organometallic colloids and the transfer of dissolved iron into suspension.

Development of cancerogenic risk index maps for the territory of Vladikavkaz

В последние годы наблюдается значительный рост численности населения, которому соответствуют ускоренные темпы индустриализации. Это сопровождается всё более значительным загрязнением окружающей среды тяжелыми металлами. Наибольший вклад в загрязнение окружающей среды Республики Северная Осетия – Алания долгие годы вносила горнодобывающая промышленность, в последнее же время к ней, в качестве не менее весомого источника загрязнения присоединились нестационарные источники. Загрязнение тяжелыми металлами создает серьезную опасность для здоровья населения и окружающей среды из-за их токсичной природы. Цель исследования. Разработка карт пространственного распределения загрязняющих веществ является основой в оценке уровня загрязнения окружающей среды. Цель настоящего исследования – разработка карт индекса канцерогенного риска и установление его взаимосвязи с онкозаболеваемостью населения. Методы исследования. В процессах создания карт используются методы интерполяции, так как количество проб и измерений содержания вредных веществ в той или иной среде, как правило, весьма ограничено. Согласно зарубежным исследованиям, для большинства наиболее часто используемых методов интерполяции обеспечивается одинаково высокая точность. В настоящей работе при расчёте индексов канцерогенного риска использовался метод обратного взвешивания расстояний. Результаты работы Отобран материал по заболеваемости населения злокачественными образованиями по различным районам г. Владикавказа. Основной удельный вес вновь зарегистрированных злокачественных новообразований приходится на возрастные группы свыше 60 лет. Анализ онкозаболеваемости показал, что в тех районах г. Владикавказа, где уровень загрязнения окружающей среды выше, выше и показатели онкозаболеваемости. Проведен расчёт индекса риска для здоровья населения при воздействии химических веществ загрязняющих окружающую среду. По всем исследуемым показателям наблюдается значительное превышение предельно допустимых значений, за исключением ртути. Полученные данные о высоком уровне канцерогенного риска согласуются с высоким уровнем онкологической заболеваемости на территории города, что говорит о тесной взаимосвязи заболеваемости и индекса канцерогенного риска. In recent years, there has been a significant increase in the population, which is matched by the accelerated rate of industrialization. This is accompanied by increasingly significant pollution of the environment with heavy metals. For many years, the mining industry has made the greatest contribution to the environmental pollution of the Republic of North Ossetia – Alania, non-stationary sources have recently joined as an equally significant source of pollution. Heavy metal pollution poses a serious threat to public health and the environment due to its toxic nature. Aim. The development of maps of the spatial distribution of pollutants is the basis for assessing the level of environmental pollution. The aim of this study is to develop maps of the carcinogenic risk index and to establish its relationship with the incidence of cancer in the population. Methods. In the process of creating maps, interpolation methods are used, since the number of samples and measurements of the content of harmful substances in a particular environment is usually very limited. According to foreign studies, for most of the commonly used interpolation methods, equally high accuracy is provided. In the present work, we used the method of the inverse weighting of distances for calculating the indices of carcinogenic risk. Results. The material on the incidence of malignant neoplasms in the population in various districts of Vladikavkaz was selected. The main share of newly registered malignant neoplasms falls on the age groups over 60 years old. The analysis of cancer morbidity showed that in those areas of Vladikavkaz where the level of environmental pollution is higher, the indicators of cancer morbidity are also higher. The calculation of the risk index for public health under the influence of chemical substances polluting the environment has been carried out. For all the studied indicators, there is a significant excess of the maximum permissible values, with the exception of mercury. The obtained data on the high level of carcinogenic risk is consistent with the high level of cancer incidence in the city; it indicates a close relationship between the incidence and the carcinogenic risk index.

On the origin and morphology of Z-shaped splitting of coal deposits (on the example of Eastern Donbass)

Статья посвящена выявлению морфологии и происхождения распространенных во многих угольных регионах мира уникальных углепородных структур – Z-образных расщеплений угольных залежей, впервые обнаруженных автором в Восточном Донбассе. Актуальность работыопределяется необходимостью разработки научных основ угленакопления для определения промышленной ценности и минерагенических перспектив территорий. Цель работы. Совершенствование теории угленакопления и первичного структурообразования в осадочных формациях в целом. Методы работы. Вещественно-структурный анализ пересекающихся геологических разрезов угленосной территории западной части Восточного Донбасса известными литолого-структурными методами, сопоставление выявленного Z-объекта с аналогичными структурами других угольных регионов и гипотез о формировании Z-расщеплений. Результаты работы. Обнаружено и исследовано первое в Восточном Донбассе Z-образное расщепление угольной залежи. Залежь k2н каменской свиты С25 каменноугольной системы у г. Красный Сулин асимметрична в разрезе и плане. Высота Z-объекта составляет первые десятки метров, площадь – многие десятки км2, протяженность с севера на юг превышает 20 км. Объект имеет угольные основание и свод в плане, сопряжение их угольным соединением. Z-образность объекта проявляется в субмеридиональных сечениях. Уникальны односторонняя – с запада – замкнутость соединения, наличие угольных пачек-перемычек, неразвившихся до соединения. Выявлена этапность формирования объекта. На конкретном примере определены условия развития Z-объектов: попеременное фронтальное поступление крупных сбалансированных порций в основном растительного или растительно-минерального материала на смежные участки территории с разных сторон с частичным заходом языка минеральных осадков на покрытый углематеринской массой один из них. Нарушение условий приводит к отклонению облика структуры от типовой либо прекращению ее образования. Механизм поступления материала – разливы рукавов палеодельты. Односторонняя замкнутость соединения в плане вызвана поступлением локальных потоков минерального материала. Ниша седиментации создана процессами тектонического относительного опускания смежных участков территории. Исследованная структура возникла в условиях сочетания тектонических и седиментационных предпосылок, главный вклад в ее формирование принадлежит деятельности палеорусел. В этой связи структура отнесена к аккумулятивному типу. Приведены примеры других Z-объектов. Z-структуры развиты на различных масштабных уровнях. Результаты исследований имеют значение для различных регионов угленакопления и решения общих вопросов седиментации. The article is dedicated to the identification of the morphology and origin of unique coal-bearing structures common in many coal regions of the world - Z-shaped splitting of coal deposits, first discovered by the author in the Eastern Donbass. The relevance of the work is determined by the need to develop the scientific foundations of coal accumulation to determine the industrial value and mineragenic prospects of the territories. Aim. Improvement of the theory of coal accumulation and primary structure formation in sedimentary formations in general. Methods. Material-structural analysis of intersecting geological sections of the coal-bearing territory of the western part of the Eastern Donbass using well-known lithological-structural methods, comparison of the identified Z-object with similar structures of other coal regions and hypotheses about the formation of Z-splits. Results. The first Z-shaped splitting of a coal deposit in the Eastern Donbas was discovered and investigated. The k2n deposit of the Kamenskaya suite C25 of the Carboniferous system near the town of Krasny Sulin is asymmetric in section and plan. The height of the Z-object is the first tens of meters, the area is many tens of km2, and the length from north to south is 20 km wide. The object has a coal base and a vault in plan, their conjugation with a carbon connection. The Z-shape of the object appears in submeridional sections. Unique is the one-sided - from the west - closed connection, the presence of coal bundles-bridges that did not develop before the connection. The stages in the formation of the object are revealed. On a specific example of the conditions for the development of Z-objects: the transverse frontal supply of large balanced portions of mainly plant or plant-mineral material in different parts of the territory from different mineral sediments with a partial entry of the tongue onto one of them covered with a source coal mass. Violation of the conditions leads to a deviation of the structure from the typical one or to the termination of its formation. The mechanism of material receipt is the spill of the paleodelta arms. One-sided closedness of the connection is in terms of providing local flows of mineral material. The sedimentation niche was created by the processes of tectonic relative subsidence of additional areas of the territory. The investigated structure arose under the conditions of a combination of tectonic and sedimentation prerequisites; the main contribution to its formation was the activity of the paleochannels. In this regard, the structure is classified as an accumulative type. Examples of other Z - objects are given. Z-structures are developed at various levels. Research results are of significance for different regions of coal accumulation and solution of general sedimentation issues.

Comprehensive analysis and assessment of prospective gold-ore zones using modern geophysical methods

В статье рассматривается комплексный анализ геологической и геофизической информации по проводимым исследованиям с целью выделения перспективных участков для проведения дальнейших геологоразведочных работ. Цель работы. Провести комплексный анализ и оценку перспективных золоторудных зон с применением современных геофизических методов. Методы работы. Вертикальное электрическое зондирование методом вызванной поляризации, метод вызванной поляризации в модификации срединного градиента, геоэлектрические разрезы по профилям, аномалии поляризуемости поля электрических сопротивлений, метод ТЗ электротомографии. Результаты работы. Авторами в 2019 г. в северной части участка на площади 2,87 кв. км были выполнены работы СГ-ВП по сети 50×10м с MN – 10 м. и АВ – 2000 м. Измерения DU и φвппроводились на частоте 1.22 Гц измерителями МЭРИ – 24 и ЭИН – 209 (режим измерения частотный). Использовался генератор ГЭР – 5000 – 25 (мощность 5 кВт). По результатам измерений построены карты изолиний поляризуемости и кажущегося сопротивления. Следует отметить, что при определении сдвига фаз φвп в частотном режиме сигнал, используемый для измерения сдвига фаз при равных DU с импульсным режимом измерений в 30-100 раз выше. Это основное преимущество фазовых измерений над импульсными. Как видно из приведенного сравнения уменьшение длины приемной линии и шага наблюдений позволило увеличить детальность исследований СГ-ВП и выйти на уровень рудных тел, заданных в техническом задании. По результатам ТЗ электротомографии и ВЭЗ-ВП получены близкие результаты, хотя методически и теоретически ТЗ обладает в данных условиях большей детальностью и информативностью. По результатам геофизических работ построены карты изолиний и графиков ρк и φвп, выявлена их связь с рудовмещающими структурами и отдельными рудными телами. Всего выявлено 14 локальных аномалий поляризуемости связанных с золото-кварц-сульфидными и сульфидными рудными телами. Выявлены площадные аномалии повышенной поляризуемости и низких значений электрического сопротивления СГ-ВП вдоль Западной рудно-тектонической зоны. Они связаны с метасоматическими процессами в пределах Западной зоны сбросо-сдвигов. На площади работ отмечены слабоконтрастные аномалии магнитного поля в северо-западной части Северной зоны. Отмечено сильное влияние рельефа на характер магнитного поля, вследствие чего наблюдается корреляция хребтов с минимумами магнитного поля. The article discusses a comprehensive analysis of geological and geophysical information on ongoing research in order to identify promising areas for further exploration. Aim. Conduct a comprehensive analysis and assessment of promising gold ore zones using modern geophysical methods. Methods. Vertical electrical sounding by the induced polarization method, the induced polarization method in the modification of the median gradient, geoelectric sections along the profiles, anomalies of the polarizability of the electrical resistance field, TK method of electrotomography. Results. The authors in 2019 in the northern part of the site on an area of 2.87 sq. km SG-VP works were performed on a network of 50 × 10m with MN -10m. and AB - 2000 m. Measurements of DU and φvp were carried out at a frequency of 1.22 Hz with meters MARI - 24 and EIN - 209 (frequency measurement mode). Used generator GER - 5000 - 25 (power 5 kW). Based on the measurement results, maps of isolines of polarizability and apparent resistivity were constructed. It should be noted that when determining the phase shift φvp in the frequency mode, the signal used to measure the phase shift at equal DU with the pulse measurement mode is 30-100 times higher. This is the main advantage of phase measurements over pulsed ones. As can be seen from the above comparison, a decrease in the length of the receiving line and the step of observations made it possible to increase the detail of SG-VP studies and to reach the level of ore bodies specified in the terms of reference. Based on the results of the technical specification for electrotomography and VES-IP, similar results were obtained, although methodologically and theoretically, the technical specification has greater detail and information content under these conditions. Based on the results of geophysical work, maps of isolines and graphs of ρк and φвп were constructed, their relationship with ore-bearing structures and individual ore bodies was revealed. In total, 14 local anomalies of polarizability associated with gold-quartz-sulfide and sulfide ore bodies have been identified. Areal anomalies of increased polarizability and low values of electrical resistance of SG-VP were revealed along the Western ore-tectonic zone. They are associated with metasomatic processes within the Western fault-strike zone. Low-contrast magnetic field anomalies in the northwestern part of the Northern Zone were noted in the survey area. A strong influence of the relief on the nature of the magnetic field was noted, as a result of which a correlation of the ridges with the minima of the magnetic field is observed