Главная – Журналы – Геология и геофизика 2003 номер 4

В статье излагаются основные этапы развития многоволновой сейсморазведки в России за последние 50 лет. В первой части статьи кратко характеризуется зарождение новой модификации сейсморазведки, приводятся сведения о развитии данного направления в различных организациях с указанием персоналий, перечисляются основные разработки по источникам сдвиговых колебаний и способы регистрации поперечных и обменных волн.

Реконструкция развития Байкальской рифтовой зоны (БРЗ), динамика поля напряжений в пространстве и во времени, асимметрия впадин и некоторые другие геолого-геофизические характеристики требуют более глубокого анализа начального формирования поля напряжений в центральной части Прибайкалья. Необходимо рассматривать начало рифтогенеза в БРЗ как результат разогрева мантийным плюмом некоторого участка подошвы 70-километрового слоя литосферы. Оценка теплового воздействия для возбуждения начального растяжения литосферы выполнялась в рамках задачи термоупругости, описывающей плоскую деформацию модели, соответствующей разрезу вкрест простирания БРЗ. Расчеты проводились методом конечных элементов (пакет программ NASTRAN), позволяющим найти характеристики напряженного состояния модели разогревающегося литосферного слоя. Расчеты выявили асимметричную мозаику зон с различными типами напряженного состояния. Они объясняют многие современные черты строения БРЗ, особенно асимметрию, заложение и(или) развитие основных разломов, сложную горизонтально-слоистую структуру литосферы, утонение коры и др. Построенная модель, в основе которой лежит температурная аномалия, обоснованно решает вопрос об источнике и формировании напряженного состояния БРЗ в начальной стадии рифтогенеза.

Тонгулакский метаморфический комплекс расположен на юго-востоке Горного Алтая в междуречье Башкаус-Кубадру. В его составе выделяются четыре зоны: хлоритовая (на периферии), кордиеритовая, силлиманитовая и бесставролитовая (в центре комплекса). Метаморфическая зональность симметричная при общей ширине 13-15 км. Температуры метаморфизма оцениваются от 500 до 700 °C, давление - от 3,5 до 5 кбар. Для выяснения механизма формирования метаморфической зональности на основании геологических и минералогических данных реализована двумерная математическая модель термического воздействия глубинного магматического тела на вмещающие породы. Моделирование проводилось в плоской области размером 30 x 40 км, соответствующей разрезу земной коры. Наилучшее объяснение структуры и наблюдаемого распределения температур в пределах тонгулакского комплекса получается в рамках модели теплового источника в виде неглубоко залегающего от современной земной поверхности базитового магматического тела с клиновидной кровлей, боковые грани которой располагаются под углом 45° к горизонту.

Предпринято детальное петрологическое исследование высокоглиноземистых и железистых роговиков, характеризующихся развитием редких для контактового метаморфизма минеральных ассоциаций (Cld + Bt, Cld + Bt + And и Crd + Grt + Ms). Детальный анализ последовательности и устойчивости наблюдаемых минеральных парагенезисов проводился в рамках петрогенетических решеток Хартэ и Хадсона, Спира и Чини, Пауэлла и Холланда. Результаты исследований показали, что в контактовом ореоле Аяхтинского массива: 1) образование нетипичного для термального метаморфизма хлоритоида и устойчивость редких парагенезисов (Cld + Bt и Cld + And + Bt) объясняются редкостью соответствующего сочетания давления
(3 кбар) со специфическим типом пород, одновременно обогащенных алюминием и железом; 2) причиной появления Grt+Crd+Ms парагенезиса служат особенности химических составов граната, обогащенного марганцем, и пород, характеризующихся высокой глиноземистостью и железистостью; 3) развитие Crd-And парагенезисов и отсутствие ставролитсодержащих ассоциаций на средних ступенях контактового метаморфизма объясняется одновременным расширением области сосуществования Grt+Chl при участии марганцовистых гранатов и сужением до полного исчезновения поля устойчивости St+Bt; 4) последовательность наблюдаемых минеральных парагенезисов и реакций в высокоглиноземистых и железистых роговиках Аяхтинского ореола согласуется с термодинамической петрогенетической решеткой Спира и Чини.

На вулканическом поле Рунгве датирован магматический эпизод 19-17 млн лет Rb-Sr изохронным и ⁴⁰Ar/³⁹Ar методами. По данным ⁴⁰Ar/³⁹Ar и ориентировочного K-Ar датирования, вулканизм и рифтогенез в Восточной Африке начинался в эоцене в районе Турканской седловины, разделяющей Эфиопское и Восточно-Африканское плато. Мощное плюмовое термальное воздействие на литосферу первого плато выразилось в массовых вулканических извержениях, распространившихся в его центральной части вдоль Эфиопского рифта ~30 млн лет назад. На втором плато термальная эрозия литосферы была рассредоточена под периферией: в Кенийском рифте, начиная с 23 млн лет назад, а в Западном рифте - с 19 млн лет назад.

Маломурунский массив является уникальным образованием породы. Это самый крупный щелочной массив с К-агпаитностью и не имеет аналогов в мире. Почти все разновидности пород являются потенциальными рудами на разные компоненты. Поэтому очень важно правильно установить последовательность магматизма, выяснить причинность появления такого разнообразия пород и определить PT-условия их образования.
Предложеная новая схема магматизма Мурунского массива указывает на выявление в нем полного набора пород К-щелочной серии от щелочно-ультраосновных, через основные и средние к кислым щелочным гранитам и остаточного силикатно-карбонатного дифференциата. Ответственными за образование такого ряда, по мнению авторов, являются процессы магматической дифференциации и жидкостного расслоения ультращелочной магмы. Расслоению подвергнут и остаточный расплав-флюид, давший начало уникальным чароитовым породам и «бенстонитовым» карбонатитам.
По данным изучения керна скважин впервые установлено, что «бенстонитовые» карбонатиты образуют горизонтальное тело мошностью 30 м, состоящее из переслаивающихся полос микроклинового, пироксенового и карбонатно-“бенстонитового” состава, имеющих выдержанный химический и редкоэлементный состав. Спектры TR «бенстонитовых» и кальцитовых карбонатитов не отличаются, что указывает на близкий механизм их отделения от силикатной магмы.
Исследования геохимии изотопов показали, что выплавление магмы Мурунского массива лампроитового состава произошло из глубинного мантийного источника обогащенной мантии ЕМ-1, дифференциация которой привела к образованию калиевой интрузивной лампроит-карбонатитовой серии пород с уникальными Ba-Sr рудами в карбонатной форме, имеющими промышленный интерес.

Зарождение, рост и агрегативно-устойчивое существование монодисперсных сферических частиц кремнезема (МСЧК), слагающих благородный опал, возможно только в щелочных концентрированных растворах кремнезема. Такие растворы в пустынных районах Австралии возникают при растворении периодическими ливневыми осадками щелочной пыли. Эта пыль образуется и накапливается при разложении на поверхности щелочных минералов в условиях жаркого и сухого климата при резких суточных колебаниях температуры. При просачивании щелочных растворов вниз по зонам трещиноватости и повышенной пористости зарождаются и растут МСЧК, формируются суспензии МСЧК, происходит дополнительное гравитационное сепарирование МСЧК по размерам. На глубине 20-30 м в трещинах и пустотах глинистых пород и непосредственно над ними происходит седиментационное концентрирование суспензий и затем их надмолекулярная кристаллизация с образованием опаловых надмолекулярных кристаллических структур. Последующее окремнение и превращение этих структур в твердый камень обязано воздействию коллоидных растворов кремнезема, непосредственно сменяющих суспензии МСЧК. На местности зоны фильтрации щелочных растворов вглубь сопряжены с зонами испарения и восходящих растворов, вызывающих поверхностную силификацию и отложение солончаковых солей. Основу поисков месторождений должно составлять, в первую очередь, щелочное картирование выветренных поверхностных пород пустыни и затем, в пределах щелочных пятен, геоморфологическая и минералогическая реконструкция локальной гидрогеологической обстановки периода опалообразования.

Приведены результаты комплексного (палинологического и палеомагнитного) изучения верхнемеловых и кайнозойских отложений по керну четырех скважин, пробуренных в Верхнем Приобье в связи с подготовкой к изданию Госгеолкарты-200. Получена палинологическая и палеомагнитная характеристики исследуемых отложений. В верхнемеловых и кайнозойских отложениях установлены 14 палинокомплексов, характеризующих отложения морского эоцена (люлинворский и тавдинский горизонты), континентального палеогена (атлымский, новомихайловский, журавский горизонты) и неогена (абросимовский, бещеульский, таволжанский и павлодарский горизонты). Показаны особенности изменения флоры на рубежах кайнозоя: эоцена-олигоцена, олигоцена-миоцена, среднего-позднего миоцена и их значение для стратиграфии. Построен палеомагнитный разрез скв. 10, который представлен 19 крупными разнополярными магнитозонами (9 - в палеогене, 8 - в неогене, 2 - в квартере), соответствующими рангу ортозон, охарактеризованных палеоботаническими данными и привязанных к региональной стратиграфической схеме. Часть из этих ортозон сопоставлена с временной шкалой Берггрена. На основании комплексных данных выполнено расчленение исследованных верхнемеловых и кайнозойских отложений, оценена полнота разреза, определен возраст пород и уточнен стратиграфический объем свит и региональных горизонтов верхнего мела и кайнозоя, вскрытых скважинами.

Плейстоценовая субаэральная толща Западной Сибири и иных регионов умеренных поясов планеты в целом формировалась прерывисто-непрерывно на протяжении поздних этапов палеомагнитной эпохи матуяма и всей эпохи брюнес. Эта толща имеет цикличное строение. Каждый циклит включает три климатолита, отражающих изменение природной среды от теплой к холодной. Сопоставление строения субаэральных и иных образований свидетельствует, что субаэральная толща отражает всеобщие для умеренных поясов многократно сменяющие друг друга изменения природной среды от теплой аридной (лессовые отложения) к теплой гумидной (почва) и холодной влажной (образования переувлажнения и криогенеза).
Новейший верхний циклит времени дегляциации и голоцена незавершенный. Современная эпоха почвообразования в недалеком будущем (в геологическом понимании времени) сменится похолоданием с появлением многолетней мерзлоты. Всестороннее изучение субаэральных образований является главным направлением дальнейшей разработки ледниковой теории. Предстоит сопоставить образования и процессы, протекавшие во внеледниковой, приледниковой и ледниковой зонах. Любые прогнозы грядущих изменений климата должны учитывать достигнутые результаты изучения субаэральных отложений.

Данная работа посвящена изучению геометрии и кинематики активно развивающихся в голоцене структур сжатия Мондинской впадины и ее обрамления (западное окончание системы Тункинских впадин), представляющих из себя активизированные в голоцене разрывные нарушения и продолжает дискуссию о Мондинском землетрясении (04.04.1950; M = 7). В работе описаны голоценовые взбрососдвиговые деформации по субширотно ориентированным разломам: Мондинскому и Ихе-Ухгуньскому и предложена модель их позднекайнозойского развития в виде «цветковой» структуры (flower structure). Интерпретация, которую мы предлагаем, базируется на анализе цифровых космических снимков SPOT (разрешение 10 м) и Landsat (разрешение 30 м) и на полевых геоморфологических исследованиях.

В статье представлены результаты палинологического, палеоботанического и радиоуглеродного анализов торфяных отложений разреза Ярма, расположенного в высокогорной зоне Окинского хребта (Восточный Саян, 1320 м над ур.м.). Восстановлены черты локальной и региональьной растительности и характер изменения климата за последние 6 тыс. лет. Показано, что отличительной чертой изменения климата и растительности исследуемого региона является чередование эпох повышенной и пониженной влажности. Впервые для исследованного района получены и расшифрованы коротковременные флуктуации климата во время исторической стадии (фернау) активизации горных ледников около 2750 л.н. и малого ледникового периода около 500 л.н.