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

Геология и геофизика

Принятые к публикации статьи

21.
МЕЗОЗОЙСКИЙ ВНУТРИКОНТИНЕНТАЛЬНЫЙ ОРОГЕНЕЗ В ТЕКТОНИЧЕСКОЙ ИСТОРИИ КОЛЫВАНЬ-ТОМСКОЙ СКЛАДЧАТОЙ ЗОНЫ (ЮЖНАЯ СИБИРЬ), СИНТЕЗ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ДАННЫХ И РЕЗУЛЬТАТОВ ТРЕКОВОГО АНАЛИЗА АПАТИТА

Жимулев1 Ф. И., Ветров1 Е. В., Новиков1 И. С., Ван Ранст2 Г., Начтергаеле2 С., Докашенко1 С. А., Де Граве2 Й.
1 Институт геологии и минералогии им. В. С. Соболева СО РАН, Новосибирск, Россия
2 Гентский университет, Гент, Бельгия
Ключевые слова: Внутриконтинентальный орогенез, мезозой, Западная Сибирь, трековая термохронология, поверхности выравнивания, молассы, граниты, Центрально-Азиатский складчатый пояс

Аннотация >>
Колывань-Томская складчатая зона (КТСЗ) – расположенный в северо-западной части Центрально-Азиатского складчатого пояса, коллизионный ороген, сформированный в поздней перми. Позднепалеозойская КТСЗ в течение мезозоя испытала два импульса внутриконтинентального орогенеза. Первый из них произошел в позднем триасе – начале юры и сопровождался заложением южнее КТСЗ узких глубоких полуграбенов, выполненных грубообломочной континентальной ранне-среднеюрской молассой. Второй импульс орогенеза имеет позднеюрско-раннемеловой возраст. Он выразился в реактивации Томского надвига, по которому породы КТСЗ были надвинуты на ранне-среднеюрские осадочные бассейны. Мезозойский орогенез привел к эрозионному вскрытию гранитоидов барлакского комплекса, сформированных на внутриплитном этапе, после завершения пермского коллизионного тектогенеза. Наиболее вероятной причиной позднетриасово-раннеюрского орогенного события является закрытие океана Палеотетиса. Позднеюрско-раннемеловой орогенез связывается с закрытием Монголо-Охотского океана. Трековые возрасты апатита из гранитоидов приобского комплекса КТСЗ лежат в интервале ~120-100 млн лет, что соответствует аптскому и альбскому векам раннего мела. Выведение на земную поверхность горных пород с раннемеловыми трековыми возрастами связывается с эрозионным разрушением раннемелового орогена и образованием позднемеловой-палеогеновой поверхности выравнивания. Структурный план, каждой из рассмотренных реактиваций, не совпадая в деталях, наследует общие черты первичной, позднепалеозойской структуры Колывань-Томской складчатой зоны.

DOI: 10.15372/GiG2020151


22.
РУДОГЕНЕЗ ЯПОНСКОГО МОРЯ

Н.В. Астахова
Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичёва ДВО РАН, 690041, Россия, г. Владивосток, ул. Балтийская, д. 43
e-mail: nvast@mail.ru
Ключевые слова: железомарганцевые образования, фосфориты, бариты, Японское море

Аннотация >>

Японское море относится к тектонически активному региону планеты с развитыми процессами рифтогенной деструкции земной коры и большим количеством вулканических построек на морском дне. В многочисленных экспедициях ТОИ ДВО РАН, начиная с 70-х годах прошлого века до настоящего времени, были обнаружены многочисленные участки железомарганцевых (ЖМО), фосфоритовых и баритовых рудопроявлений. Анализ распределения этих рудопроявлений показал, что все они тяготеют к тектонически активным участкам морского дна: подводным вулканам, к тектоническим уступам или к зонам разломов. Причем, на некоторых участках совместно встречаются фосфориты и ЖМО, а на одном – фосфориты, бариты и ЖМО. В базальтах, слагающих подводные вулканические возвышенности Японского моря, обнаружено выполнение пор железомарганцевыми гидроксидами, фосфоритами или баритами.

Эти данные позволяют говорить о том, что источниками рудного вещества во всех случаях являются поствулканические газо-гидротермальные флюиды или гидротермальные растворы, циркулирующие по зонам глубинных разломов во время деструкции континентальной коры в южных и восточных частях моря. Следовательно, железомарганцевые, фосфатные и баритовые рудопроявления в Японском море связаны с низкотемпературными гидротермально-осадочными процессами.


DOI: 10.15372/GiG2020153


23.
АХУНОВО-ПЕТРОПАВЛОВСКИЙ ГРАНИТОИДНЫЙ АРЕАЛ КАК ОКРАИННО-КОНТИНЕНТАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ДЛИТЕЛЬНОГО МАНТИЙНО-КОРОВОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ: РОЛЬ СУБДУКЦИОННЫХ И РИФТОГЕННО-ПЛЮМОВЫХ ИСТОЧНИКОВ

В.В. Холоднов1, Е.С. Шагалов1, 2, Г.А. Каллистов1, Г.Ю. Шардакова1, 2, Д.Н. Салихов3, Е.В. Коновалова1
1 ФГБУН Институт геологии и геохимии им. академика А.Н. Заварицкого Уральского отделения Российской академии наук, 620016 Российская Федерация, Екатеринбург, ул. Академика Вонсовского, 15
e-mail: holodnov@igg.uran.ru
2 ФГБОУ ВО Уральский государственный горный университет, 620144, Екатеринбург, ул. Куйбышева, д.30
3 Институт геологии – обособленное структурное подразделение ФГБНУ Уфимского федерального исследовательского центра Российской академии наук (ИГ УФИЦ РАН), 450077 Российская Федерация, Республика Башкортостан, Уфа, ул. Карла Маркса, 16/2
e-mail: magm@ufaras.ru
Дополнительные материалы

Ключевые слова: гранитообразование, субдукция, коллизия, рифтогенез, плюм-литосферное и мантийно-коровое взаимодействие, режим флюидов, рудоносность

Аннотация >>

Ахуново-Петропавловский ареал позднепалеозойского гранитоидного магматизма расположен в северо-восточной части Магнитогорской мегазоны (ММЗ) Южного Урала. Он представляет собой ряд последовательно внедряющихся интрузий (Петропавловской, Ахуновской, Карагайской и Уйскоборской), которые различаются не только особенностями состава, глубиной формирования и рудоносностью, но и связью с различными магматическими и флюидными источниками, а также механизмами магмогенерации. По набору магматических комплексов данный ареал существенно отличается от проявлений интрузивного магматизма и рудогенеза в центральной и западной частях зоны.
Во времени импульсы гранитоидного магматизма чередовались с этапами коллизионных сдвиго-раздвиговых деформаций и рифтогенного растяжения. На раннем этапе эволюции ареала произошло становление мезоабиссального Петропавловского габбро-гранитоидного массива (347±8.6 млн лет). Его породы по петрогеохимическим признакам наиболее близки к надсубдукционным образованиям – продуктам плавления мантийного субстрата, обогащенного не только водным флюидом, но и хлором. Далее, в диапазоне 310-306 млн. лет, на этапе коллизионного сжатия внедрялись коровые интрузии ахуново-карагайского гранодиорит-гранитного комплекса, по составу близкие к окраинно-континентальным габбро-тоналит-гранодиорит-гранитным (ГТТГ) батолитам Среднего Урала, имеющим возраст 320-290 млн. лет и специализированным на крупное золото-сульфидно-кварцевое оруденение (Березовское месторождение и др.). На завершающем этапе эволюции ареала, в эпоху перехода от окраинно-континентального режима к жесткой коллизии между Восточно-Европейским и Казахстанским континентами (конец карбона), при усилении сдвиго-раздвиговых деформаций образовался Уйскоборский граносиенит-гранитный массив (304±4,8 млн. лет), богатый калием и высокозарядными элементами. Подобный тип гранитоидных интрузий в ММЗ выделен впервые.
Таким образом, в Ахуново-Петропавловском ареале в условиях смены геодинамических обстановок сформировались гранитоидные комплексы, имеющие разный состав, глубинность и генезис. Это позволяет рассматривать данный ареал как типичный окраинно-континентальный центр длительного мантийно-корового взаимодействия, где процессы магмообразования происходили на разных уровнях мантии и коры, с участием как надсубдукционных, так и обогащенных плюм-зависимых рифтогенных источников.


DOI: 10.15372/GiG2020155


24.
ГЕОХИМИЯ ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА УГЛЕЙ УЛУГ-ХЕМСКОГО БАССЕЙНА

Д. А. Бушнев1, С. А. Ондар2, Н. С. Бурдельная1
1Институт геологии имени Н.П. Юшкина ФИЦ Коми НЦ УрО РАН, г. Сыктывкар
2 Тувинский институт комплексного освоения природных ресурсов СО РАН, г. Кызыл

Аннотация >>
Изучен состав органического вещества (ОВ) углей Улуг-Хемского бассейна. По данным пиролиза Rock-Eval ОВ углей представлено керогеном III типа, иногда заметно окисленным. Уголь низких стадий метаморфизма характеризуется значительным углеводородным потенциалом. На основании данных о распределении н‑алканов, изопреноидов, полициклических биомаркеров и ароматических углеводородов, полученных методами ГЖХ и ХМС, сделаны выводы о составе исходного ОВ углей и стадии метаморфизма органического вещества. Исходное ОВ углей представлено остатками преимущественно водной растительности со значительным вкладом терригенного органического вещества. Для последнего характерно наличие хвойных пород, что диагностировано по наличию в составе алифатической фракции битумоида 4a(H)-18-норизопимарана и по доминированию ретена над кадаленом и 6-изопропил-1-изогексил-2-метилнафталином в составе ароматической фракции.

DOI: 10.15372/GiG2020156


25.
ВЕНДСКИЙ ОСТРОВОДУЖНЫЙ ИНТРУЗИВНЫЙ МАГМАТИЗМ ОЗЕРНОЙ ЗОНЫ ЗАПАДНОЙ МОНГОЛИИ (геологические, геохронологические и петрохимические данные)

С.Н. Руднев, А.С. Гибшер, Д.В. Семенова
Институт геологии и минералогии СО РАН, Новосибирск, Россия
Дополнительные материалы
Ключевые слова: Центральная Азия, Озерная зона Западной Монголии, вендский интрузивный магматизм, геохронология, петрохимия

Аннотация >>
На основе новых геохронологических данных по габброидным и плагиогранитоидным ассоциациям (Таван-Хаирханский, Восточно-Баянцаганский, Баян-Цаган-Ула, Тунгалагский, Три Холма и Шутхуинский массивы), расположенных среди вендских островодужных вулканогенных комплексов Озерной зоны Западной Монголии, обосновывается самостоятельный этап островодужного интрузивного магматизма вендского возраста (560–542 млн лет). Геохронологические возрасты, полученные по ксеногенному циркону (716–559 млн лет) из габброидов и гранитоидов вендского возраста, указывают на широкий диапазон их формирования и различную природу источников. Предполагается несколько таких источников. К источнику первого типа относятся породы позднерифейской океанической коры Палеоазиатского океана, на которой позже закладывалась вендская островная дуга Озерной зоны. Об этом свидетельствуют возрастные даты ксеногенного циркона – ~716, 658–642, 613–611 млн лет. К источнику второго (вероятно основного) типа относятся породы вендской островодужной коры Озерной зоны. На это указывает присутствие ксеногенного циркона с возрастами 583–559 млн лет, наблюдаемого во всех изученных интрузивных ассоциациях вендского возраста.

DOI: 10.15372/GiG2020157


26.
ПЕТРОГЕНЕЗИС ДЕСПЕНСКИХ ВУЛКАНОГЕННЫХ ОБРАЗОВАНИЙ СРЕДНЕ- ПОЗДНЕОРДОВИКСКОЙ ВУЛКАНО-ПЛУТОНИЧЕСКОЙ АССОЦИАЦИИ ТАННУОЛЬСКОГО ТЕРРЕЙНА (ЮГО-ЗАПАД ТУВЫ)

Е.В. Ветров1, А.Н. Уваров2, Н.И. Ветрова1, Ф.А. Летников3, И.А. Вишневская4,5, Ф.И. Жимулев1, Е.С. Андреева2, М.В. Червяковская6
1Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН, 630090, Новосибирск, просп. Академика Коптюга, 3, Россия
2Сибирский научно-исследовательский институт геологии, геофизики и минерального сырья, 630091, Новосибирск, Красный пр.,67, Россия
3Институт земной коры СО РАН, 664033, Иркутск, Лермонтова, 128, Россия
4 Институт геохимии и аналитической химии им. В. И. Вернадского РАН, 119334 Москва, Косыгина, 19, Россия
5Новосибирский государственный университет, 630090, Новосибирск, ул. Пирогова, 2, Россия
6Институт геологии и геохимии им. А.Н. Заварицкого УО РАН, 620016, Екатеринбург, ул. Академика
Вонсовского, 15, Россия
Ключевые слова: Республика Тува, ордовик, вулканизм, U-Pb датирование (SHRIMP-II) цирконов, петрогеохимические и изотопно-геохимические (Sm/Nd) исследования

Аннотация >>
Изучены строение и состав вулканогенной толщи в долине р. Деспен на южном склоне хребта Восточный Танну-Ола, ранее относимой к кендейской свите нижнего девона. На основе геологических и геохронологических данных установлено, что их формирование происходило на рубеже 460-450 млн лет в ассоциации с гранитоидами арголикского комплекса на поздних стадиях аккреционно-коллизионного этапа развития Алтае-Саянского региона и Таннуольского террейна в частности. Вулканизм носил эксплозивный характер. Деспенские вулканиты представляют собой преимущественно кислые железистые металюминиевые и слабо пералюминиевые покровные разновидности, образованные путем дифференциации толеитовых базальтов. Спектры распределения РЗЭ деспенских вулканитов, как и арголикских гранитоидов, характеризуемые хорошо проявленной Eu аномалией и плоскими спектрами HREE, предполагают генерацию магмы в условиях верхней коры на небольших глубинах. Источник имел субдукционное происхождение, на что указывают Ta-Nb минимумы на мультиэлементных спектрах распределения мультиэлементов и значение εNd(T) от +3,1 до + 5,6. Модельный возраст источника – неопротерозойский (позднерифейский) TNd(DM-2st)=0,69-0,94 млрд лет.

DOI: 10.15372/GiG2020159


27.
ВЛИЯНИЕ ТРАППОВОГО МАГМАТИЗМА НА ГЕОХИМИЮ РАССОЛОВ НЕФТЕГАЗОНОСНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ ЗАПАДНЫХ РАЙОНОВ КУРЕЙСКОЙ СИНЕКЛИЗЫ (СИБИРСКАЯ ПЛАТФОРМА)

Д.А. Новиков1,2, А.О. Гордеева1, А.В Черных1, Ф.Ф. Дульцев1, Л.М. Житова3
1Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН, Россия, 630090 Новосибирск, проспект Академика Коптюга, 3
2Новосибирский национальный исследовательский государственный университет, Россия, 630090 Новосибирск, ул. Пирогова, 1
3Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН, Россия, 630090 Новосибирск, проспект Академика Коптюга, 3
NovikovDA@ipgg.sbras.ru
Ключевые слова: Гидрогеология, геохимия рассолов, степень метаморфизации, трапповый магматизм, интрузия, палеотемпературы, нефтегазоносность, Курейская синеклиза, Сибирская платформа, Арктика

Аннотация >>
Приводятся результаты по изучению влияния траппового магматизма на геохимию рассолов и геотермический режим недр западных районов Курейской синеклизы. Сибирская трапповая провинция, объединяющая все секущие и послойные интрузивные образования толеит-базитовой магмы, а также излившиеся на поверхность базальтовые лавы, является самой крупной континентальной базальтовой провинцией фанерозойского возраста на планете. Рассолы, залежи углеводородов и органическое вещество осадочного чехла, подвергались значительному тепловому воздействию в результате проявления траппового магматизма на рубеже перми и триаса. Максимальные палеотемпературы на момент внедрения траппов для основных продуктивных горизонтов силура (дьявольский), ордовика (байкитский) и кембрия (дельтулино-таначинский, абакунский и моктаконский) достигали 650 ℃. В отложениях палеозоя и протерозоя исследуемой территории развиты рассолы с величиной общей минерализации от 50 до 470 г/дм3. По химическому составу они относятся к хлоридным натриевым, натриево-кальциевым, кальциево-натриевым, кальциево-магниевым и кальциевым (по С.А. Щукареву), при доминировании смешанных хлоридных кальциево-натриевых и натриево-кальциевых типов. По степени метаморфизации изученные рассолы можно разделить на три группы: слабой (S1), средней (S2) и сильной (S3). К первой относятся преимущественно хлоридные натриевые рассолы с величиной общей минерализации от 50 до 370 г/дм3 (rNa/rCl = 0,60-0,95; S ≤ 100). Вторая – наиболее многочисленная группа объединяет рассолы хлоридного натриево-кальциевого, кальциево-натриевого, кальциевого и кальциево-магниевого состава с минерализацией от 150 до 470 г/дм3 (rNa/rCl = 0,10-0,87; 300 ≥ S ≥ 100). И к третьей группе относятся рассолы хлоридного кальциево-натриевого и кальциевого состава с минерализацией от 223 до 381 г/дм3 (rNa/rCl = 0,12-0,45; S ≥ 300). Впервые установлены изменения в гидрогеохимическом поле (макро-, микрокомпонентный и газовый состав) по мере удаления от контактов, внедрившихся силлов и даек долеритов. Углеводородные и компоненты имеющие органическую природу в свободной и водорастворенной форме (CH4, C2H6, C3H8, iC4H10, nC4H10, iC5H12, nC5H12, C6H14, I, B, NH4) наиболее активно подвергались процессам деструкции. Так, если в зоне влияния интрузии до 100 м в составе водорастворенных газов доминирует углекислый газ с содержанием более 90 об.%, при содержании метана до 5 об.%, то на расстоянии уже в 250 м концентрации CO2 падают до 30 об.%, а CH4 растут до 60-70 об.%. Интрузивный трапповый магматизм помимо негативного влияния на сохранность углеводородов в контактовой зоне (до 400 м) способствовал процессу вызревания углеводородов в удаленных от контакта горизонтах. В результате реакционного взаимодействия внедряющихся траппов с рассолами осадочного чехла значительно преобразовался исходный состав последних в направлении их насыщения железом, алюминием и кремнеземом, что может служить подтверждением возможности солевой экстракции металлов в рудоносный флюид из магматических расплавов.

DOI: 10.15372/GiG2020160


28.
ГЛУБИНЫ ЗАЛЕГАНИЯ МАГНИТНЫХ ИСТОЧНИКОВ В АРКТИКЕ И ИХ СВЯЗЬ С ПАРАМЕТРАМИ ЛИТОСФЕРЫ

А.И. Середкина, С.В. Филиппов
Институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им. Н.В. Пушкова РАН, 108840, Россия, г. Москва, г. Троицк, Калужское шоссе, 4
Ключевые слова: магнитоактивный слой, литосферное геомагнитное поле, модель EMAG2v3, модель WDMAM 2.0, Фурье-спектр мощности аномалий геомагнитного поля, литосфера, Арктика

Аннотация >>
В работе представлены результаты исследования глубин залегания магнитных источников в Арктике по данным глобальных моделей литосферного магнитного поля Земли EMAG2v3 и WDMAM 2.0. Анализ азимутально-усредненных Фурье-спектров мощности аномалий геомагнитного поля для 20 различных тектонических провинций показал, что глубина нижней границы магнитоактивного слоя литосферы изменяется от 25.3 до 38.1 км. При этом глубины центра масс и нижней границы литосферных магнитных источников определяются более устойчиво, чем глубина верхней границы. Полученные оценки глубин нижней границы были сопоставлены с длинноволновыми спутниковыми аномалиями литосферного геомагнитного поля, мощностью земной коры и литосферы, распределением температуры в верхней мантии. Показано, что глубина нижней границы литосферных магнитных источников не коррелирует со значениями модуля полного вектора литосферного магнитного поля на спутниковых высотах, находится в прямой зависимости от мощности литосферы и в обратной зависимости от средней температуры верхней мантии. Для большинства рассматриваемых структур магнитоактивный слой расположен в пределах земной коры, однако под глубоководными океаническими бассейнами и морем Лаптевых верхняя мантия обладает магнитными свойствами. Для моря Лаптевых полученные результаты свидетельствуют в пользу пассивного характера современных процессов растяжения на шельфе.

DOI: 10.15372/GiG2020162


29.
ТРИЛОБИТЫ, БИОСТРАТИГРАФИЯ И ГЕОХИМИЯ КУОНАМСКОЙ СВИТЫ СРЕДНЕГО КЕМБРИЯ (СЕВЕРО-ВОСТОК СИБИРСКОЙ ПЛАТФОРМЫ, Р. КЮЛЕНКЕ)

И. В. Коровников1,2, Т. М. Парфенова1,2
1Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН, 630090, Новосибирск, просп. Коптюга, 3, Россия
2Новосибирский государственный университет, 630090, Новосибирск, ул. Пирогова,1
Korovnikoviv@ipgg.sbras.ru
ParfenovaTM@ipgg.sbras.ru
Ключевые слова: Сибирская платформа, средний кембрий, куонамская свита, трилобиты, биостратиграфия, нефтематеринские породы, углерод, битумоид, углеводороды-биомаркеры, седиментация, диагенез

Аннотация >>

Изучена среднекембрийская часть разреза куонамской свиты на реке Кюленке (Сибирская платформа). Проведено биостратиграфическое расчленение разреза по трилобитам. В разрезе выявлены интервалы, соответствующие региональным зонам амгинского яруса среднего кембрия. Выявлено шесть уровней, к которым приурочены массовые скопления остатков фауны. Два уровня расположены в пределах зоны Ovatoryctocara; третий уровень располагается в пограничном интервале зон Ovatoryctocara и Kounamkites; четвертый – около кровли зоны Triplagnostus gibbus; пятый и шестой – в пределах зоны Tomagnostus fissus – Paradoxides sacheri.

Исследованы состав пород и битумоидов органического вещества (ОВ) пород. Рассмотрены особенности геохимии минеральных компонентов пород (железо, сера, СО2), насыщенных углеводородов битумоидов, изотопов некарбонатного углерода ОВ пород. Установлено, что седиментация ОВ происходила в условиях нормальной аэрации вод морского бассейна, без сероводородного заражения придонных вод. Интенсивность химических и биохимических трансформаций минеральных и органических компонентов в диагенезе контролировалась содержанием органического углерода, сульфат-иона, активностью анаэробного сообщества прокариот, скоростью минерализации осадков.

Выявлены связи между содержанием органического углерода в потенциально нефтематеринских породах и содержанием оксида железа, серы общей, серы сульфидной и сульфатной, соотношениями насыщенных углеводородов. Предполагается, что чередование высокоуглеродистых черных сланцев и углеродистых пород связано с изменением состава биологических сообществ микроорганизмов (источников углеводородов-биомаркеров) и интенсивности преобразования ОВ в диагенезе. Высказана гипотеза, что в диагенезе в неуплотненном морском осадке, обогащенном ОВ, при участии бактерий происходили сульфатредукция и деалкилирование высокомолекулярных стероидов. Интенсивность их зависела от массы исходного ОВ, количества сульфат-иона и, как следствие, pH и Eh среды.

DOI: 10.15372/GiG2020163


30.
LATE CENOZOIC COAL FIRES IN LIUHUANGGOU AREA (XINJIANG, NORTHWESTERN CHINA): AGES, CONTROLLING FACTORS AND EVOLUTION

Bin Chen1,2, Marco Franceschi3, Yanyan Wang4, Xiong Duan5, Xin Jin2, Zhiqiang Shi1,2
1State Key Laboratory of Oil and Gas Reservoir Geology and Exploitation, Chengdu University of Technology, Chengdu, 610059, China
sqzcdut@163.com
2Institute of Sedimentary Geology, Chengdu University of Technology, Chengdu, 610059, China
3Department of Mathematics and Geosciences, University of Trieste, via E. Weiss 2, Trieste, 34128, Italy
4College of Materials, Chemistry and Chemical Engineering, Chengdu University of Technology, Chengdu, 610059, China
5School of Land and Resources, China West Normal University, Nanchong, 637009, China
Ключевые слова: Late Cenozoic, coal fire, combustion metamorphic rocks, apatite Fission-Track dating, geomorphologic evolution

Аннотация >>
Coal fires are a phenomenon that can be observed worldwide in areas where coal seams‑bearing rocks are exposed and can pose major environmental threats. A coal fire can initiate through spontaneous combustion when coals are exposed to dry and oxygen-rich near-surface conditions. Burning, depending on the temperature of heating, causes baking or even melting of the surrounding rocks and results in the production of different types of combustion metamorphic rocks. In northwestern China, coal fires occurrences are concentrated at the edges of the sedimentary basins or at the margins of orogenic belts where coal‑rich units were exposed due to the Indo‑Eurasian collision. On the northern margin of Tianshan range, evidence of coal fires is widespread in the Jurassic coal seams‑bearing sedimentary units cropping out along the Central Asian Orogenic Belt. In some cases, coal fires are active and can be linked to ongoing mining activity, but outcrops of combustion metamorphic rocks not associated to fires are also found and are indicative of past burning events. In this paper, we examine combustion metamorphic rocks outcropping in the Totunhe River valley (Liuhuangou area, Xinjiang, Northwestern China). Combustion metamorphic rocks in the study area were mapped and classified according to their morphological and mineralogical characteristics. Outcrops are exposed at various heights on the valley flanks that are characterized by the presence of multiple levels of fluvial terraces. These terraces are indicative of phases of erosion and deposition of the Totunhe River and testify for tectonic uplift. Investigation of stratigraphic and cross‑cutting relationship of combustion metamorphic rocks with terrace deposits and apatite fission‑tracks dating made it possible to determine that at least four phases of coal fire activity occurred, spanning from Late Miocene to Quaternary. The first and oldest burning phase dates back 10±1.3 Ma and terminated prior to 2‑3 Ma; the second was active before ~550 ka; the third was terminated by ~140 ka; the fourth begun later than ~5.7 Ka. The relationships between combustion metamorphic rocks and fluvial terraces further suggests that coal fires ignition/extinction in the area since the Miocene could be linked to the interplay between the uplift of Central Asian Orogenic Belt and phases of fluvial erosion and deposition in interglacial periods.

DOI: 10.15372/GiG2020166



Статьи 21 - 30 из 90
Начало | Пред. | 1 2 3 4 5 | След. | Конец Все