Издательство СО РАН

Издательство СО РАН

Адрес Издательства СО РАН: Россия, 630090, а/я 187
Новосибирск, Морской пр., 2

soran2.gif

Baner_Nauka_Sibiri.jpg


Яндекс.Метрика

Rambler's Top100

Rambler's Top100

Поиск по журналу

Геология и геофизика

2011 год, номер 5

1.
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ПЛАВЛЕНИЯ МАНТИИ ЗЕМЛИ В ПРИСУТСТВИИ С-О-Н ФЛЮИДА ПО ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫМ ДАННЫМ

К.Д. Литасов1,2
1Институт геологии и минералогии СО РАН им. В.С. Соболева, 630090, Новосибирск, просп. Академика Коптюга, 3, Россия
2Department of Earth and Planetary Materials Science, Graduate School of Science, Tohoku University, 6-3 Aramaki, Aza-Aoba, Aoba-ku, Sendai 980-8578, Japan
Ключевые слова: Мантия Земли, плавление, С-О-Н флюид, окислительно-восстановительные условия, перидотит, эклогит, субдукция.
Страницы: 613-635
Подраздел: ПЕТРОЛОГИЯ, ГЕОХИМИЯ И МИНЕРАЛОГИЯ

Аннотация >>
Проведен анализ экспериментальных данных по фазовым превращениям и плавлению в перидотитовых и эклогитовых системах в присутствии С-О-Н флюида при давлениях от 6 до 30 ГПа. Особое внимание уделено анализу влияния окислительно-восстановительных условий на данные процессы. Установлено, что в присутствии H2O плавление контролируется ее общей концентрацией в системе и в значительной степени зависит от ее растворимости в структурах породообразующих номинально безводных минералов. Частичное плавление происходит в условиях, когда общее содержание Н2О в системе превышает "уровень насыщения" Н2О в породе при данных физико-химических условиях. Плавление в системах с СО2 определяется стабильностью карбонатов и контролируется химическим составом системы, главным образом количеством Na2O и K2O, и в меньшей степени зависит от количества самого СО2. Изучение перидотитовых и эклогитовых систем в присутствии Н2О, СО2, Н2О + СО2 и восстановленного С-О-Н флюида показывает, что большинство кривых солидусов выполаживается при давлениях выше 6-8 ГПа, пересекаясь с PT -профилями зон субдукции и средней мантии. Наряду с температурой при постоянном давлении плавление мантийного вещества в присутствии С-О-Н флюида контролируется окислительно-восстановительными условиями. Окисление системы вызывает "редокс"-плавление. Подчеркивается роль границы стабильности Fe-Ni сплава (которая, возможно, совпадает с границей литосферы и астеносферы под кратонами 200-250 км), а также границы 410 км в качестве важнейших при редокс-плавлении и плавлении, вызванном декарбонатизацией и дегидратацией. В модели "большого" мантийного клина для стагнирующих слэбов аргументирована ведущая роль субдуцируемых карбонатов. Эклогитовые системы с летучими компонентами плавятся при более низкой температуре по сравнению с перидотитовыми системами (разница составляет до 100-200 °С). Это позволяет сделать вывод о глобальной роли эклогитов при плавлении мантии, что согласуется с современными геохимическими моделями.


2.
ИЗОТОПИЯ СВИНЦА СОРСКОГО Cu-Mo-ПОРФИРОВОГО МАГМАТИЧЕСКОГО ЦЕНТРА ( Кузнецкий Алатау )

А.П. Берзина, А.Н. Берзина, В.О. Гимон, Р.Ш. Крымский*
Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН, 630090, Новосибирск, просп. Академика Коптюга, 3, Россия
* Всероссийский научно-исследовательский геологический институт им. А.П. Карпинского, 199106, Санкт-Петербург, Средний просп., 74, Россия
Ключевые слова: Рудоносный порфировый магматизм, изотопы свинца, источники магматизма и оруденения, Сорское Cu-Mo-порфировое месторождение, Кузнецкий Алатау.
Страницы: 636-648
Подраздел: ПЕТРОЛОГИЯ, ГЕОХИМИЯ И МИНЕРАЛОГИЯ

Аннотация >>
Изучен изотопный состав свинца в полевых шпатах интрузивных пород вмещающего, рудоносного порфирового, пострудного комплексов и сульфидах Сорского магматического центра с одноименным Cu-Mo-порфировым месторождением. Положение изотопных составов на ураногенной диаграмме свинца ниже кривой эволюции орогена свидетельствует о доминировании в магматических породах свинца мантийной природы и несущественной роли корового свинца.
На ураногенной диаграмме свинец магматитов образует линейную последовательность (тренд), что интерпретируется как смешение свинца из разных источников. Согласно геохимическим параметрам, глубинным источником магматизма была слабодеплетированная мантия, метасоматизированная субдукционными флюидами. Линейная корреляция изотопных отношений свинца в магматитах Сорского магматического центра объясняется как смешение свинца мантии и субдукционных флюидов. Мантийный свинец преобладает в базитах вмещающего, порфирового, пострудного комплексов и лейкогранитах вмещающего комплекса. В дифференцированных магматитах (вмещающих монцонитоидах, рудоносных порфирах и пострудных сиенит-порфирах), по данным изотопии свинца, фиксируется субдукционная составляющая, роль которой возрастает от раннего комплекса к позднему.
На основании изотопных составов свинца сульфидов предполагается мантийный источник свинца (молибдена) брекчиевых руд и гетерогенный источник (мантия и субдукционные флюиды) свинца (меди) прожилковых руд.


3.
ТЕКТОНОМАГМАТИЧЕСКАЯ ЭВОЛЮЦИЯ СТРУКТУРНО-ВЕЩЕСТВЕННЫХ КОМПЛЕКСОВ ТАННУОЛЬСКОЙ ЗОНЫ ТУВЫ В ПОЗДНЕМ ВЕНДЕ-РАННЕМ КЕМБРИИ ( на основе геохимических, Nd изотопных и геохронологических данных )

А.А. Монгуш, В.И. Лебедев, В.П. Ковач*, Е.Б. Сальникова*, Е.К. Дружкова, С.З. Яковлева*, Ю.В. Плоткина*, Н.Ю. Загорная*, А.В. Травин**, П.А. Серов***
Тувинский институт комплексного освоения природных ресурсов СО РАН, 667007, Кызыл, ул. Интернациональная, 117а, Россия
* Институт геологии и геохронологии докембрия РАН, 199034, Санкт-Петербург, наб. Макарова, 2, Россия
**Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН, 630090, Новосибирск, просп. Академика Коптюга, 3, Россия
*** Геологический институт Кольского научного центра РАН, 184209, Мурманская область, Апатиты, ул. Ферсмана, 14, Россия
Ключевые слова: Островная дуга, субдукция, аккреция, геодинамика, венд, кембрий, Тува.
Страницы: 649-665
Подраздел: ПЕТРОЛОГИЯ, ГЕОХИМИЯ И МИНЕРАЛОГИЯ

Аннотация >>
В Таннуольской зоне представлены островодужный (поздний венд) и субдукционно-аккреционный (первая половина раннего кембрия) комплексы, мантийные источники которых сформированы из расплавов, возникших в надсубдукционной обстановке при плавлении перидотитов мантийного клина. Островная дуга, фрагмент которой представлен в Таннуольской зоне, была сформирована предположительно 570 млн лет назад и прекратила свое существование как самостоятельная структура на рубеже венда и кембрия, хотя процесс субдукции продолжался до середины раннего кембрия. С рубежа венда и кембрия и до середины раннего кембрия произошла аккреция островодужных, задуговых, океанических и метаморфических структурно-вещественных комплексов данного сегмента Центрально-Азиатского складчатого пояса. С середины и до конца раннего кембрия Таннуольская зона представляла собой активную континентальную окраину, на которой шло формирование базальтов с островодужными характеристиками, кварцевых микродиоритов адакитоподобного состава, базальтов, долеритов и кварцевых микродиоритов внутриплитного геохимического типа, а также диорит-тоналит-плагиогранитной ассоциации островодужного геохимического типа. Для объяснения пространственно-временной сопряженности разнотипных проявлений магматизма в обстановке активной окраины привлечена модель "slab-window".


4.
ВОЗРАСТ КАРБОНАТИТОВ И БАЗИТОВ (SHRIMP-II И Rb-Sr МЕТОДЫ) ОШУРКОВСКОГО АПАТИТОНОСНОГО МАССИВА ( Западное Забайкалье )

Г.С. Рипп, А.Г. Дорошкевич, В.Ф. Посохов, И.А. Избродин, Д.Л. Конопелько*, С.А. Сергеев**
Геологический институт СО РАН. 670047, Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, 6а, Россия
* Санкт-Петербургский государственный университет, 199034, Санкт-Петербург, Университетская наб., 7/9, Россия
** Центp изотопныx иccледований, Вcеpоccийcкий научно-иccледовательcкий геологичеcкий инcтитут им. А.П. Карпинского, 199106, Cанкт-Петеpбуpг, Cpедний пpоcп., 74, Pоccия
Ключевые слова: Геохронология, возраст, карбонатиты, габброиды.
Страницы: 666-675
Подраздел: ПЕТРОЛОГИЯ, ГЕОХИМИЯ И МИНЕРАЛОГИЯ

Аннотация >>
Представлены результаты геохронологического изучения силикатных и эндогенных карбонатных пород, распространенных на площади Ошурковского апатитоносного массива. Они включают данные по изохронному Rb-Sr и U-Pb возрасту габброидов и карбонатитов.
Полученная U-Pb датировка карбонатитов (126.55 ± 0.85 млн лет) аналогична возрасту других проявлений карбонатитов Юго-Западного Забайкалья, а близость его к возрасту габброидов (125.4 ± 2 млн лет), слагающих бóльшую часть плутона, является предпосылкой для обоснования комагматичности этих пород.


5.
ОСОБЕННОСТИ РЕДКОЭЛЕМЕНТНОГО СОСТАВА И ГЕНЕЗИСА ГРАНИТОИДОВ ШАХТАМИНСКОГО И КУКУЛЬБЕЙСКОГО РЕДКОМЕТАЛЛЬНОГО КОМПЛЕКСОВ АГИНСКОЙ ЗОНЫ ЗАБАЙКАЛЬЯ

В.Д. Козлов
Институт геохимии им. А.П. Виноградова СО РАН, 664033, Иркутск, ул. Фаворского, 1а, Россия
Ключевые слова: Гранитоидные комплексы, редкоземельные элементы, гранитофильные редкие элементы, магматическая дифференциация, редкометалльные граниты, редкометалльная минерализация, рудоносность.
Страницы: 676-689
Подраздел: ПЕТРОЛОГИЯ, ГЕОХИМИЯ И МИНЕРАЛОГИЯ

Аннотация >>
Приводятся петрохимическая и расширенная редкоэлементная характеристики массивов шахтаминского комплекса Агинской тектонической зоны Забайкалья, сложенных разновидностями роговообманково-биотитовых габбро-диоритов, монцонитов, диоритов и гранодиоритов. Впервые установлена их изначальная обогащенность гранитофильными, включая рудогенные, редкими элементами и тем самым показаны непосредственные генетические связи интрузий шахтаминского (J2-J3) и рудоносного редкометалльного гранит-лейкогранитного кукульбейского (J3) комплексов Агинской зоны Забайкалья. Благодаря свойству "несовместимости" гранитофильных элементов, их избыточное концентрирование по отношению к кларковому уровню в гранитоидах повышенной основности шахтаминского комплекса существенно ниже по сравнению с редкометалльными гранитами и лейкогранитами кукульбейского комплекса, завершавшего постколлизионный магматизм Агинской зоны. На основе анализа нормированных редкоземельных спектров гранитоидов шахтаминского и кукульбейского комплексов установлена их магматическая гетерогенность. Показано, что граниты и лейкограниты интрузий кукульбейского комплекса западной половины Агинской зоны являются гранитными дифференциатами единых с шахтаминским комплексом магматических гранитоидных очагов, изначально обогащенных гранитофильными редкими элементами. Граниты редкометалльных интрузий кукульбейского комплекса восточной окраины Агинской зоны с магматическими очагами шахтаминского непосредственно не связаны и представляют магматические расплавы - вероятные продукты глубинного селективного плавления метаморфизованных пород, обогащенные летучими редкими элементами. Подтвержден вывод об отсутствии прямых генетических связей между петрохимическим составом гранитоидов и их металлогенической специализацией и рудоносностью.
Установление однотипной редкометалльной гранитофильной специализации интрузий мезозойских комплексов Забайкалья габбро-диорит-монцонит-гранодиоритового и лейкогранитного составов является главным аргументом в обосновании концепции формирования связанных с зонами глубинных разломов позднепостколлизионных магматических очагов, изначально обогащенных летучими и некогерентными редкими элементами.


6.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ГЕРМЕТИЧНОСТИ ВКЛЮЧЕНИЙ ВОДОСОДЕРЖАЩИХ СИЛИКАТНЫХ РАСПЛАВОВ ПРИ ВНЕШНЕМ ДАВЛЕНИИ D2O при 650 °С и 3 кбар

С.З. Смирнов, В.Г. Томас, Е.Н. Соколова*, И.Н. Куприянов
Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН, 630090, Новосибирск, просп. Академика Коптюга, 3, Россия
* Новосибирский государственный университет, 630090, Новосибирск, ул. Пирогова, 2, Россия
Ключевые слова: Расплавные включения в минералах, термометрия, D2O, ИК-спектроскопия.
Страницы: 690-703
Подраздел: ПЕТРОЛОГИЯ, ГЕОХИМИЯ И МИНЕРАЛОГИЯ

Аннотация >>
Экспериментально исследована герметичность водосодержащих расплавных включений при высокотемпературной выдержке под давлением D2O в автоклаве. Включения силикатных расплавов в кварце из риолитовых туфов вулканической зоны Таупо (Новая Зеландия) и из жилы турмалинового пегматита Юго-Западного Памира были прогреты при Т = 650 °С, Р = 3 кбар. Проникновение тяжелой воды во включение контролировалось методом ИК-спектроскопии. Проведенное изучение показало, что в выбранных условиях включения могут сохранять герметичность и не обмениваться водой с внешней средой, даже если давление в 1.5-3 раза превышает давление внутри включений. Влиянием диффузии воды через решетку кварца и по дислокационным дефектам на герметичность включений при термометрическом изучении расплавных водосодержащих включений можно пренебречь. Наиболее важным фактором, определяющим обмен водой между включениями и внешней средой в условиях проведенных экспериментов, являются механические дефекты - трещины как открытые, так и залеченные. Использование D2O в качестве среды, создающей давление, дает возможность контролировать герметичность включений после прогрева в автоклаве. Для этой цели рекомендуется гомогенизировать расплавные включения под противодавлением D2O, превосходящим ожидаемое давление захвата, и после прогрева исследовать включение методом ИК-спектроскопии.


7.
РЕКОНСТРУКЦИЯ ЭВОЛЮЦИИ СОСТАВА РАСТВОРОВ ПО ДАННЫМ ОСАДОЧНОЙ ЛЕТОПИСИ СОЛЕНЫХ ОЗЕР ПРИОЛЬХОНЬЯ

О.Л. Гаськова, Э.П. Солотчина, О.А. Склярова*
Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН, 630090, Новосибирск, просп. Академика Коптюга, 3, Россия
* Институт геохимии им. А.П. Виноградова СО РАН, 664033, Иркутск, ул. Фаворского, 1a, Россия
Ключевые слова: Соленые озера, магнезиальные кальциты, осадочная летопись, термодинамическая модель.
Страницы: 704-711
Подраздел: ПАЛЕОКЛИМАТ

Аннотация >>
На основании данных по химическому составу вод озер Приольхонья выполнен расчет недо/пересыщенности современных хлоридных растворов оз. Цаган-Тырм. Эти данные являются основой, на которой определяется состав взвеси и донных осадков. Термодинамический расчет растворимости карбонатов (обратная задача), обнаруженных в эвапоритовых осадках озера, позволил выявить основные закономерности эволюции состава древних рассолов и условия образования широкого ряда магнезиальных кальцитов. Подтверждено, что увеличение минерализации растворов приводит к осаждению высоко-Mg кальцитов, что наблюдается в донных осадках других озер в условиях аридизации климата и при снижении температуры.


8.
СЕЙСМИЧЕСКАЯ ДОБРОТНОСТЬ ЛИТОСФЕРЫ ЮГО-ЗАПАДНОГО ФЛАНГА БАЙКАЛЬСКОЙ РИФТОВОЙ СИСТЕМЫ

А.А. Добрынина, В.В. Чечельницкий*, В.А. Саньков
Институт земной коры СО РАН, 664033, Иркутск, ул. Лермонтова, 128, Россия
*Байкальский филиал Геофизической службы СО РАН, 664033, Иркутск, ул. Лермонтова, 128, Россия
Ключевые слова: Байкальская рифтовая система, добротность, кода-волны, затухание.
Страницы: 712-724
Подраздел: ГЕОФИЗИКА

Аннотация >>
По записям поперечных кода-волн региональных землетрясений получены значения сейсмической добротности ( Qс), частотного параметра ( n ) и коэффициента затухания (δ) сейсмических волн в литосфере юго-западного фланга Байкальской рифтовой системы. Наблюдается сильная зависимость добротности от частоты и длины окна: Qс меняется от 47 ± 51 до 1036 ± 190 для центральных частот 0.3 и 12.0 Гц при длине окна обработки коды W = 20 с и от 83 ± 46 до 1596 ± 573 на тех же частотах при W = 60 с. Значения добротности и коэффициента затухания рассчитаны для всей территории юго-западного фланга Байкальской рифтовой системы и для отдельных тектонических блоков: стабильной Сибирской платформы, горных поднятий Хамар-Дабана и Восточного Саяна, Южно-Байкальской и Тункинской впадин. Сопоставление результатов определений Qс с данными о возрасте, тектонике и уровне сейсмической активности рассматриваемых структур показало, что добротность зависит от современной тектонической активности структур и в меньшей степени от возраста коры.


9.
АМПЛИТУДНО-ЗАВИСИМЫЕ ЭФФЕКТЫ В ПРОХОДЯЩЕЙ ВОЛНЕ В СЦЕМЕНТИРОВАННОМ ПЕСЧАНИКЕ ПОД ДАВЛЕНИЕМ

Э.И. Машинский, Г.В. Егоров
Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН, 630090, Новосибирск, просп. Академика Коптюга, 3, Россия
Ключевые слова: Нелинейность, неупругие сейсмические параметры, амплитудно-зависимые скорость волны и затухание.
Страницы: 725-731
Подраздел: ГЕОФИЗИКА

Аннотация >>
Представлены результаты экспериментов по изучению влияния переменных амплитуды и давления на скорость и затухание продольной стержневой волны в образце сцементированного песчаника. Измерения выполнены на проходящих волнах на преобладающей частоте импульса 6.8 кГц в диапазоне амплитуд деформации A ε ≈ (0.2-2.4) ·10-6 и статическом аксиальном давлении от 0.25 до 1.0 МПа. Скорость волны слабо зависит от амплитуды и при ее увеличении незначительно уменьшается. С увеличением давления скорость нелинейно возрастает (до 6 %) на всех величинах амплитуд. Затухание линейно увеличивается (до 2.5 %) с увеличением амплитуды и нелинейно уменьшается с ростом давления. Имеется аномальное изменение затухания в диапазоне давления 0.5-0.75 МПа, где уменьшается до 30 % на всех амплитудах. Эти результаты могут быть полезны для совершенствования акустических и сейсмических методов диагностики.