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

2012 год, номер 12

1.
ПУТИ МИГРАЦИИ МАГМ И ФЛЮИДОВ И СОСТАВЫ ВУЛКАНИЧЕСКИХ ПОРОД КАМЧАТКИ

Н.Л. Добрецов1, И.Ю. Кулаков1, Ю.Д. Литасов2,3
1Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН, 630090, Новосибирск, просп. Академика Коптюга, 3, Россия
2Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН, 630090, Новосибирск, просп. Академика Коптюга, 3, Россия
3Новосибирский государственный университет, 630090, Новосибирск, ул. Пирогова, 2, Россия
Ключевые слова: Вулканы, сейсмическая томография, андезиты, базальты, магматические очаги, Камчатка
Страницы: 1633-1661
Подраздел: ГЕОДИНАМИКА

Аннотация >>
Проведен комплексный анализ результатов геофизических и геохимических исследований с целью более полного понимания различных аспектов функционирования вулканов Камчатки. Представлены результаты изучения структуры земных недр под вулканическими дугами, выполненного методом сейсмической томографии. С помощью региональной томографии (масштаб — первые тысячи километров) обеспечивается информация о форме погружающегося слэба. Под Курило-Камчатской дугой наблюдаются существенные изменения угла погружения и толщины плиты, что может быть связано с различным балансом движущих сил субдукции. Среднемасштабный уровень томографических исследований продемонстрирован на примерах кальдеры Тоба на Суматре, влк. Мерапи на Яве и Центральных Анд. Для каждого случая выявлены пути питания вулканических дуг через низкоскоростные сейсмические аномалии, связывающие их с кластерами глубинной сейсмичности на верхней границе слэба. Третий масштабный уровень томографических исследований выявляет неоднородности в коре непосредственно под вулканами и позволяет изучать конфигурацию магматических очагов. Для примера рассмотрена сейсмическая модель под вулканами Ключевской группы. Представлена 4D сейсмическая модель, позволяющая проследить вариации структуры коры во времени за более чем десятилетний период и связать их с циклами активизации Безымянного и Ключевского вулканов. Обнаружено, что в периоды массовых извержений андезитовый Безымянный вулкан питается напрямую из мантийного канала, а базальтовый Ключевской — через сложную систему промежуточных камер. В связи с полученными сейсмотомографическими результатами проанализирован накопленный материал геохимических исследований по Ключевскому и Безымянному вулканам. Отмечено, что начиная с 1945 г. составы изверженных пород обоих вулканов постепенно сближаются по многим породообразующим и малым компонентам, в то же время по некоторым параметрам сохраняются различия. На протяжении последних тысячелетий параксизмальные извержения Безымянного приурочены к периодам возрастания доли высокомагнезиальных базальтов в продуктах извержений Ключевского. Различие трендов эволюции состава пород вулканов Камчатки рассмотрено с позиции как кристаллизационной дифференциации, так и наличия минералов-концентраторов в источнике, при этом подчеркивается важная роль титаномагнетита, ортопироксена, рутила, граната, плагиоклаза в концентрации некоторых элементов. С этой точки зрения проведено сравнение природных составов пород с ранее опубликованными экспериментальными данными. На основании комплексного анализа результатов томографии и геохимии выделено пять уровней становления расплавов под рассмотренными вулканами, причем количество и расположение магматических очагов различаются для двух типов андезитовых вулканов. Приведена оценка периодичности извержений по объемам и вариации состава вулканитов. Критически рассмотрены ранее проведенные оценки соотношения продуктов вулканизма по различным районам мира.


2.
ХРЕБЕТ ЛОМОНОСОВА КАК ЕСТЕСТВЕННОЕ ПРОДОЛЖЕНИЕ МАТЕРИКОВОЙ ОКРАИНЫ ЕВРАЗИИ В АРКТИЧЕСКИЙ БАССЕЙН

В.А. Поселов1, Г.П. Аветисов1, В.В. Буценко1, С.М. Жолондз1, В.Д. Каминский1, С.П. Павлов2
1Всероссийский научно-исследовательский институт геологии и минеральных ресурсов Мирового океана, им. И.С. Грамберга, 190121, Санкт-Петербург, Английский просп., 1, Россия
2Морская арктическая геолого-разведочная экспедиция, 183012, Мурманск, ул. Софьи Перовской, 26, Россия
Ключевые слова: Северный Ледовитый океан, хр. Ломоносова, зона сочленения, геолого-геофизические исследования
Страницы: 1662-1680
Подраздел: ГЕОДИНАМИКА

Аннотация >>
По материалам комплексных геолого-геофизических исследований, выполненных в последние годы на хр. Ломоносова и в зоне его сочленения с Евразийским шельфом, выявлены признаки утоненной (редуцированной) коры хребта (20—25 км) и его генетическая связь со структурами шельфовых областей. Сравнение параметров глубинных сейсмических разрезов шельфа и хр. Ломоносова подтверждает континентальную природу земной коры последнего. Анализ глубинного строения зоны сочленения хр. Ломоносова с прилегающим шельфом показывает существование генетической геологической связи между этими структурами и отсутствие признаков перемещения хр. Ломоносова в качестве террейна относительно шельфа. Дополнительные независимые подтверждения генетической связи хребта с прилегающим шельфом дают сейсмологические материалы. Хребет Ломоносова представляет собой погрузившийся до батиальных глубин в позднеальпийское время блок континентальной коры древней платформы, переработанной в процессе каледонской тектономагматической активизации с образованием нерасчленяющегося по сейсмическим данным докембрийско-каледонского фундамента (верхней коры) и эпикаледонского платформенного чехла. До позднего мезозоя этот блок и сопредельные с ним участки Восточно-Арктического шельфа развивались в платформенном режиме.


3.
СОСТАВ И ПРОИСХОЖДЕНИЕ ПРОТОЛИТОВ ПАЛЕОПРОТЕРОЗОЙСКИХ КАЛЬЦИФИРОВ ИРКУТНОГО БЛОКА (Шарыжалгайский выступ Сибирской платформы)

Л.Н. Урманцева1, О.М. Туркина1,2, И.Н. Капитонов3
1Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН, 630090, Новосибирск, просп. Академика Коптюга, 3, Россия
2Новосибирский государственный университет, 630090, Новосибирск, ул. Пирогова, 2, Россия
3Всероссийский научно-исследовательский геологический институт им. А.П. Карпинского, 199106, Санкт-Петербург, Средний просп., 74, Россия
Ключевые слова: Кальцифиры, геохимия, изотопный состав, циркон, U-Pb возраст, Шарыжалгайский выступ, Сибирский кратон
Страницы: 1681-1697
Подраздел: ПЕТРОЛОГИЯ, ГЕОХИМИЯ И МИНЕРАЛОГИЯ

Аннотация >>
Представлены результаты исследования высокометаморфизованных силикатно-карбонатных пород (кальцифиров) из Иркутного блока (Шарыжалгайский выступ, юго-запад Сибирского кратона). На основании характеристик пород и данных по U-Pb возрасту, содержанию редкоземельных элементов и Hf изотопному составу циркона из кальцифиров установлено их происхождение и время образования. Кальцифиры формируют как самостоятельные фрагменты разреза, так и прослои в толще палеопротерозойских гранатсодержащих и высокоглиноземистых (кордиерит- и силлиманитсодержащих) гнейсов. Они образовались в результате метаморфизма терригенно-карбонатных осадков. Терригенная составляющая осадков соответствует породам различной степени зрелости — от аренитов и вакков до глинистых пород, что находится в соответствии с реконструкцией осадочных протолитов парагнейсов, доминирующих в метаосадочной толще. Петрогеохимические особенности кальцифиров и распределение в них РЗЭ с повышенными концентрациями легких лантаноидов по сравнению с «чистыми» карбонатными породами и отчетливой европиевой аномалией были унаследованы от терригенной примеси в составе известково-силикатных осадков. Диапазон модельного Nd возраста (2.4—2.7 млрд лет) кальцифиров и величины THf(DM-2st) = 2.5—3.0 млрд лет для циркона из этих пород свидетельствуют о том, что карбонатонакопление сопровождалось поступлением терригенного материала, сформированного при эрозии коры как архейского, так и палеопротерозойского возраста. Циркон из кальцифиров по особенностям распределения РЗЭ и величинам Th/U отношения сопоставим с метаморфогенными цирконами. Предполагается, что исходно он имел детритовое происхождение и был перекристаллизован при высокотемпературном метаморфизме. Время метаморфизма терригенно-силикатных пород составляет ~ 1.87 млрд лет, что согласуется с ранее полученными оценками времени метаморфизма терригенных пород (1.85—1.86 млрд лет) и возрастом бадделеита из апокарбонатных метасоматитов (1.86 млрд лет).


4.
МЕТАСОМАТИЧЕСКИЕ ПАРАГЕНЕЗИСЫ В ГЛУБИННЫХ КСЕНОЛИТАХ ИЗ ТРУБОК УДАЧНАЯ И КОМСОМОЛЬСКАЯ-МАГНИТНАЯ — ИНДИКАТОРЫ ПЕРЕНОСА ФЛЮИДОВ ЧЕРЕЗ МАНТИЙНУЮ ЛИТОСФЕРУ СИБИРСКОГО КРАТОНА

Л.В. Соловьева, Т.А. Ясныгина, К.Н. Егоров
Институт земной коры СО РАН, 664033, Иркутск, ул. Лермонтова, 128, Россия
Ключевые слова: Мантийная литосфера, метасоматизм, редкие элементы, флюиды, алмазы, Сибирский кратон
Страницы: 1698-1721
Подраздел: ПЕТРОЛОГИЯ, ГЕОХИМИЯ И МИНЕРАЛОГИЯ

Аннотация >>
Исследованы петрография, главный и редкоэлементный состав минералов из двух типов модальных метасоматитов (метасоматизированные перидотиты и пироксениты) из кимберлитовых трубок Удачная и Комсомольская-Магнитная (Якутия). Показано, что структурно- и химически равновесные метасоматиты А представлены набором наложенных минералов (флогопит + диопсид ± ильменит ± апатит ± ± сульфиды ± графит), имеющих свои характерные особенности основного и редкоэлементного составов. Концентрации редких элементов в гранате и клинопироксене из этих метасоматитов близки к таковым в гранате и клинопироксене из низкотемпературных зернистых перидотитов с наиболее высокими содержаниями редких элементов. Распределение существенной части редких элементов между гранатом и клинопироксеном из метасоматитов А и из обогащенных редкими элементами зернистых лерцолитов сходно с опубликованными экспериментальными значениями для минералов, сосуществующих с карбонатитовыми и базальтовыми жидкостями. Предполагается, что этот метасоматический процесс был близкоодновременен общему метаморфизму и кратонизации мантийной литосферы, а метасоматизирующими агентами были высокоплотные силикат-карбонатные флюиды-расплавы. Второй крупный процесс мантийного метасоматизма в литосфере Сибирского кратона связан со среднепалеозойским кимберлитовым магматизмом, инициированным Якутским термохимическим плюмом. Метасоматические минералы — Mg-флогопит + Cr-диопсид + хромит ± сульфиды ± графит — интенсивно замещают минералы первичного парагенезиса, особенно гранат. Эти реакционные метасоматиты характеризуются синусоидальным распределением редкоземельных элементов в гранате и отсутствием равновесия между гранатом и клинопироксеном. Предполагается, что реакционный метасоматизм в мантийной литосфере Сибирского кратона связан с поступлением астеносферных восстановленных флюидов на ранней стадии кимберлитообразующего цикла. Метасоматический графит образуется в метасоматитах обоих типов, что позволяет выделить древнюю и молодую эпохи алмазообразования в мантийной литосфере Сибирского кратона.


5.
КОНЦЕНТРИРОВАНИЕ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ В МАЛЫХ ОЗЕРАХ ИНГОДИНСКОЙ ВПАДИНЫ (Читинская область, Россия)

О.А. Склярова1, Е.В. Скляров2, Ю.В. Меньшагин2
1Институт геохимии им. А.П. Виноградова СО РАН, 664033, Иркутск, ул. Фаворского, 1а, Россия
2Институт земной коры СО РАН, 664033, Иркутск, ул. Лермонтова, 128, Россия
Ключевые слова: Соленые озера, микроэлементы, эвапоритизация, взаимодействие вода—порода
Страницы: 1722-1734
Подраздел: ПЕТРОЛОГИЯ, ГЕОХИМИЯ И МИНЕРАЛОГИЯ

Аннотация >>
На примере Ингодинской системы малых озер (Забайкалье) сделана оценка роли двух ведущих процессов в концентрировании микроэлементов в небольших резервуарах: процесса взаимодействия вода—порода и эвапоритизации. Показано, что накопление таких элементов, как U, As, Se, Sb, Ge, не зависит от вида концентрирования. Увеличение их содержания имеет линейный характер по мере роста общего количества растворенных солей как в озерных, так и в питающих эти озера водах. К элементам, накопление которых контролируется главным образом процессами эвапоритизации, а максимальная степень концентрирования составляет три-четыре порядка, относятся Sc, V, Y, Th, REE и W. Только уран, вольфрам и редкоземельные элементы, содержание которых в озерах достигает n·100 мкг/л, потенциально представляют практический интерес.


6.
О СВЯЗИ МЕЖДУ ОЧАГОМ ИСТОРИЧЕСКОГО ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ 25 МАЯ 1887 Г. И РАЗЛОМОМ ПО ДОЛИНЕ РЕКИ БИЛИКТУЙКА (Юг Сибирской платформы)

А.С. Гладков, Я.Б. Радзиминович, О.В. Лунина
Институт земной коры СО РАН, 664033, Иркутск, ул. Лермонтова, 128, Россия
Ключевые слова: Тектоническая деформация, землетрясения, юг Сибирской платформы
Страницы: 1735-1743
Подраздел: НЕОТЕКТОНИКА

Аннотация >>
В рамках работ по изучению трассы газопровода Ковыкта—Саянск—Иркутск на юге Сибирской платформы проведено изучение нескольких зон активных разломов. В их пределах зафиксированы сейсмогенные деформационные структуры позднекайнозойского возраста. Наибольшую интенсивность смещения и деформации имеют в разломной зоне в долине р. Биликтуйка. Результаты радиоуглеродного датирования захороненных почвенных горизонтов, выполненного для данного разлома, сопоставлены с сейсмологическими данными об отмечавшихся в данном районе землетрясениях, что позволило связать последнюю подвижку по разлому с историческим землетрясением 25 мая 1887 г.


7.
ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЕ 1912 ГОДА НА ЮЖНОМ БАЙКАЛЕ: СЛЕДЫ В ДОННЫХ ОСАДКАХ И ВЫБРОС ГАЗА В ВОДНУЮ ТОЛЩУ

Е.Г. Вологина1, М. Штурм2, Я.Б. Радзиминович1, С.С. Воробьева3, А.А. Щетников1
1Институт земной коры СО РАН, 664033, Иркутск, ул. Лермонтова, 128, Россия
2EAWAG, CH-8600, POB 611, Dübendorf, Switzerland
3Лимнологический институт СО РАН, 664033, Иркутск, ул. Улан-Баторская, 3, Россия
Ключевые слова: Землетрясение, метан, донные отложения, магнитная восприимчивость, диатомеи, скорость современного осадконакопления, оз. Байкал
Страницы: 1744-1755
Подраздел: НЕОТЕКТОНИКА

Аннотация >>
В Южном Прибайкалье в первой половине 1912 г. отмечались сильные землетрясения, которые, вероятно, позднее спровоцировали выброс больших объемов газа (возможно, метана) в водную толщу оз. Байкал и в атмосферу в районе ст. Шарыжалгай Кругобайкальской железной дороги. Это явление наблюдалось в августе 1912 г. местными жителями в виде водяных столбов в несколько сажен высотой и нашло отражение в региональной прессе. Для поисков следов этого события зимой 2010 г. в районе исследования был отобран керн донных осадков на глубине 1300 м. В интервале 1—8.7 см колонки обнаружен однородный слой, возраст которого по данным 210Pb датирования не выходит за пределы 100 лет. Отложения этого слоя характеризуются низкими содержаниями SiO2биог. и в то же время повышенными концентрациями Сорг. по сравнению с подстилающими осадками. Кроме того, в них отмечаются значительное содержание наземных растительных остатков, пониженная численность створок планктонных диатомовых водорослей, повышенная доля бентосных и древних диатомей. Эти данные свидетельствуют о том, что рассматриваемый слой образовался в результате землетрясения 1912 г., а источником слагающего его материала в значительной степени являются береговая и мелководная зоны Байкала.


8.
РЕКОНСТРУКЦИЯ КЛИМАТА ГОЛОЦЕНА НА ОСНОВЕ КАРБОНАТНОЙ ОСАДОЧНОЙ ЛЕТОПИСИ МАЛОГО СОЛЕНОГО ОЗЕРА ВЕРХНЕЕ БЕЛОЕ ( Западное Забайкалье)

П.С. Эмилия1, Е.В. Скляров2, П.А. Солотчин1, Е.Г. Вологина2, В.Н. Столповская1, О.А. Склярова3, Н.Н. Ухова2
1Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН, 630090, Новосибирск, просп. Академика Коптюга, 3, Россия
2Институт земной коры СО РАН, 664033, Иркутск, ул. Лермонтова, 128, Россия
3Институт геохимии им. А.П. Виноградова СО РАН, 664033, Иркутск, ул. Фаворского, 1а, Россия
Ключевые слова: Карбонаты, XRD анализ, ИК-спектроскопия, моделирование, стабильные изотопы, геохимия, соленое озеро, голоцен, палеоклимат, Западное Забайкалье
Страницы: 1756-1775
Подраздел: ПАЛЕОКЛИМАТ

Аннотация >>
Приводятся результаты минералого-кристаллохимических исследований карбонатов голоценовых осадков одного из малых соленых озер, расположенных в сухостепном Боргойском районе Западного Забайкалья. В ансамбле хемогенных карбонатных минералов озерных осадков, представленных преимущественно Mg-кальцитами разной степени магнезиальности, с помощью метода математического моделирования XRD спектров идентифицированы Ca-избыточные доломиты, присутствие которых является показателем мелководного, плайевого характера озера. Установлено, что Mg-кальциты в осадках озера не образуют непрерывный ряд от низко- до высокомагнезиальных разностей, обсуждается причина обнаруженного пробела. Рассматриваются существующие в настоящее время взгляды на структуру низкотемпературных Mg-кальцитов и Са-избыточных доломитов и условия, при которых происходит их формирование в озерных осадках. Сопоставление карбонатной записи с данными литологического анализа, результатами определения стабильных изотопов (δ18О и δ13С) и распределением некоторых геохимических индикаторов климатических изменений, позволило воссоздать сложную историю эволюции оз. Верхнее Белое, определяемую климатом региона от послеледникового периода до современности.


9.
РЕКОНСТРУКЦИИ КЛИМАТА НА УРАЛЕ ПО ГЕОТЕРМИЧЕСКИМ ДАННЫМ

И.В. Голованова1, Р.Ю. Сальманова1, Д.Ю. Демежко2
1Институт геологии УНЦ РАН, 450000, Уфа, ул. К. Маркса, 16/2, Россия
2Институт геофизики УрО РАН, 620016, Екатеринбург, ул. Амундсена, 100, Россия
Ключевые слова: Геотермия, температура, инверсия, палеоклимат, реконструкция климата, Урал
Страницы: 1776-1785
Подраздел: ПАЛЕОКЛИМАТ

Аннотация >>
Представлены результаты палеоклиматического анализа геотермических данных на Среднем и Южном Урале на различные интервалы времени. Реконструкция климатической истории последнего тысячелетия выполнена по данным из 44 скважин, амплитуда вюрм-голоценового потепления оценена по данным из двух глубоких скважин. Применялся метод инверсии в функциональном пространстве. Исследована разрешающая способность метода для реконструкции тех или иных климатических событий в прошлом. По результатам численного моделирования выбраны параметры, задающиеся априорно, и необходимая длительность периода, на который производится реконструкция. По результатам инверсии температура поверхности Земли в максимуме средневекового теплого периода в 1100—1200 гг. примерно соответствовала современной, а в минимуме малого ледникового периода примерно в 1720 г. была на 1.2—3 °C ниже современной. Последующее повышение температуры более отчетливо выражено в последнее столетие. Амплитуда вюрм-голоценового потепления, реконструированная по данным из двух глубоких скважин, составляет 10—11 °C.


10.
ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫЕ ГЕТЕРОАТОМНЫЕ КОМПОНЕНТЫ НЕФТЕЙ ТИМАНО-ПЕЧОРСКОГО НЕФТЕГАЗОНОСНОГО БАССЕЙНА

А.К. Головко, В.Ф. Камьянов, В.Д. Огородников
Институт химии нефти СО РАН, 634021, Томск, Академический просп., 4, Россия
Ключевые слова: Нефть, нефтяные смолы, асфальтены, строение молекул
Страницы: 1786-1795
Подраздел: ГЕОЛОГИЯ И ГЕОХИМИЯ НЕФТИ И ГАЗА

Аннотация >>
Исходя из экспериментально измеренных показателей элементного состава, средних молекулярных масс и результатов спектрометрии ПМР рассчитаны средние структурные параметры молекул смол и асфальтенов, содержащихся в палеозойских нефтях ряда месторождений Тимано-Печорского нефтегазоносного бассейна. Количественные значения всех структурных параметров, характеризующих кольцевой состав, и характеристик алифатических фрагментов молекул смолисто-асфальтеновых компонентов изученных нефтей не выходят за рамки интервалов, установленных ранее для высокомолекулярных соединений из нефтей других нефтеносных бассейнов.
Средние структурно-групповые характеристики смол, содержащихся в нефтях из карбонатных коллекторов, колеблются в очень узких пределах практически вне зависимости от возраста и глубины залегания вмещающих пород.
Смолистые фракции нефтей, залегающих в терригенных горизонтах, симбатно обогащаются парафиновыми и обедняются нафтеновыми фрагментами молекул с глубиной, свидетельствуя о парагенезисе нефтяных углеводородов и гетероатомных соединений в недрах.