Главная – Журналы – Геология и геофизика 2003 номер 5

Структурное положение, морфология и развитие Байкальского рифта определяются в первую очередь его связью с полосой сочленения двух термомеханически контрастных мезоплит - Сибирского кратона и Центрально-Азиатского подвижного пояса. Самым ранним звеном и историческим ядром рифтогенеза явилась Южно-Байкальская впадина, первые импульсы растяжения литосферы под которой с формированием крупной котловины в районе дельты Селенги произошли в конце верхнего мела-палеоцене. С ее появлением началось стягивание поверхностного стока и образование долины прорыва р. Селенга с перехватом всей гидросистемы Западного Забайкалья и Северной Монголии, унаследованной от позднего мезозоя. В последующем рифтогенез распространился в обе стороны от этой впадины. Самыми молодыми являются терминальные впадины и разломы на монгольском (запад) и олекминском (северо-восток) флангах рифтовой зоны. В структуре Байкальской впадины вместо традиционно выделяемых трех котловин следует различать две одноранговые и соизмеримые впадины - Южно-Байкальскую и Северо-Байкальскую, разделенные диагональной перемычкой в составе о. Ольхон-подводный Академический хребет-Ушканий архипелаг. Селенгинская перемычка, разделяющая Южно-Байкальскую впадину на две равновеликие котловины, является самым ранним и самым глубоким депоцентром с мощностью накоплений до 10 000 м, преобразованным в плиоцен-четвертичное время блоковыми движениями фундамента в сложную седиментогенно-тектоническую форму. Анализ новейшей структуры, данных о мощности земной коры и сейсмической томографии пространства между Байкальским рифтом и Гималайским коллизионным фронтом показывает, что причины кайнозойского рифтогенеза в Восточной Сибири следует искать не в противопоставлении местных и удаленных геодинамических механизмов, а в их взаимодействии.

Приводятся результаты исследования голоценовых донных отложений оз. Байкал. Обсуждаются основные условия осадконакопления в голоцене и особенности вещественного состава осадков. На основе изучения пространственного распределения осадков во всех районах озера выделены шесть характеристических зон седиментации. Детально описаны литологические типы разрезов современных донных отложений Байкала. Значительное место уделено характеристике турбидитной седиментации как одному из основных механизмов образования донных отложений в голоцене. Показаны отличия турбидитов от осадков, накопившихся в спокойных условиях. Установлено, что захороненные реликты окисленных Fe-Mn образований характерны не только для северной части озера, к которой их преимущественно относили ранее, они также распространены и в южной.

Предложена иерархическая систематика гранитных пегматитов, основанная на учете разнопорядковых факторов, обусловливающих как особенности пегматитовых полей в целом, так и отдельных пегматитовых тел. В систематике выделены три главных уровня со следующей соподчиненностью классификационных единиц: формации (подформации) - минерагенические (геохимические) эволюционные ряды - парагенетические типы пегматитов. В качестве главного дискриминантного фактора на уровне пегматитовых формаций (подформаций) принято начальное давление при пегматитообразовании. Всего выделено пять формаций пегматитов, объединенных в три группы. Группа формаций низких давлений <2,5 кбар) объединяет кристаллоносную и редкометалльно-редкоземельную формации, причем в первой выделены флюорито-хрусталеносная и субредкометалльная подформации. Редкометалльная формация умеренных давлений (2-5 кбар) разделена на петалитовую и сподуменовую подформации. В группу формаций высоких давлений ( >5 кбар) входят слюдоносная и полевошпатовая формации. Слюдоносная формация разделена на редкометалльно-мусковитовую и мусковитовую подформации. В каждой формации (подформации) пегматитов выделено несколько минерагенических (геохимических) эволюционных рядов, а каждый ряд объединяет несколько парагенетических типов пегматитов - от простых (безрудных) до наиболее продуктивных на тот или иной вид минерального сырья.
Пегматиты с первичными (остаточными) минерализованными полостями (миаролами) трактуются как миароловая фация, в разной степени свойственная пегматитам любых формаций. Интенсивность проявления миароловой фации закономерно снижается в ряду от наиболее низкобарической кристаллоносной формации к высокобарическим слюдоносной и полевошпатовой пегматитовым формациям. Наличие в пегматитах остаточных миарол не является достаточным основанием для их отнесения к низкобарическим малоглубинным образованиям.

Приведены результаты исследования интерстиционных стекол и расплавных включений в минералах перидотитов из плиоценовых базанитов р. Джилинда Витимского вулканического поля. Стекла во включениях и из межзернового пространства можно разделить на две группы. Происхождение стекол группы А связано с частичным плавлением мантии на глубине, а стекол группы Б - с воздействием базанитового расплава на перидотиты. Составы стекол прогретых включений группы А в минералах ксенолитов в целом соответствуют расплавам, полученным в экспериментах при малых степенях плавления (<10 %) перидотита при 10 кбар. Они содержат (мас.%): SiO₂ = 51-56, TiO₂ = 0,5-0,6, Al₂O₃ = 12-16, Cr₂O₃ = 0-0,5, FeO = 2-4, MgO = 7-10, CaO = 6-12, Na₂O = 3-7, K₂O < 1,5. По количеству TiO₂ выделяются стекла включений из минералов высокотитанистых перидотитов (1,9-3,5 мас.%). Стекла группы Б при близких значениях SiO₂, Al₂O₃, Na₂O содержат более высокие концентрации TiO₂, K₂O и имеют пониженную магнезиальность. Интерстиционные стекла группы Б аномально обогащены K₂O (до 10 мас.%), в шпинелевом гарцбургите они имеют наиболее высокие содержания SiO₂ (до 71 мас.%) и для них наблюдается уменьшение количества щелочей при увеличении значений SiO₂. Эти данные согласуются с моделью реакционного взаимодействия ортопироксена ксенолита с базальтовым (или гибридным) расплавом, при котором образуется оливин и стекло среднего и кислого состава. Закономерные вариации состава микролитов оливина с высокой магнезиальностью (до 94) и сосуществующего стекла позволяют говорить об их равновесии. Значения коэффициентов распределения Fe и Mg между оливином и сосуществующим расплавом равны 0,25-0,33.

На основе анализа имеющегося материала установлено, что гидрогеологические условия Нюрольского бассейна определяются широким развитием седиментационных вод, которые только частично разбавлены древними инфильтрационными. Для этого бассейна характерны нормальная вертикальная гидродинамическая и гидрогеохимическая зональность и элизионный тип режима, что благоприятствует формированию месторождений нефти и газа. Показано, что наряду с собственными солеными водами нижнесреднеюрские отложения частично питаются водами палеозойских и верхнеюрских комплексов на участках развития проницаемых образований и зон, что способствует смешению разных генетических типов. Впервые для бассейна установлено наличие вертикальных перетоков воды из одного водоносного комплекса в другой, что в целом не нарушает их общей гидродинамической изолированности.

Излагаются основные этапы развития многоволновой сейсморазведки в России за последнее 50-летие. Это вторая статья, посвященная данной теме, является продолжением статьи, опубликованной в предыдущем номере. В ней представлены основные результаты изучения характеристик сдвиговых волн в сравнении с продольными, а также результаты комплексной интерпретации волн различных типов. Кроме того, иллюстрируется применение многоволновой сейсморазведки при решении геологических задач, в первую очередь нефтегазового направления.

Представлен метод томографической инверсии по BB-B-схеме, основанной на использовании отраженных от земной поверхности в изучаемом регионе PP- или SS-лучей и соответствующих им рефрагированных P- или S-лучей. Эта схема позволяет исследовать глубинную сейсмическую структуру в “немых” областях, где нет возможности использовать информацию местных сейсмостанций или местных землетрясений. Применение двух разных типов волн позволяет решить проблему поправок за источник и приемник, которая особенно остро стоит в телесейсмических исследованиях. Для исследования обширной территории Центральной Сибири (от Северного Ледовитого океана до Монголии и севера Китая) применена BB-B-схема и более чем 10 тыс. пар лучей из банка данных Международного сейсмологического центра (МСЦ). Инверсия проведена по фрагментам, покрывающим всю изучаемую территорию. Сейсмические аномалии рассчитаны в узлах сетки, построенной в изучаемом объеме в зависимости от плотности лучей. Полученные по фрагментам результаты скомбинированы на итоговых картах и сечениях. Результаты инверсии показывают особенности строения литосферы в изучаемом регионе. В частности, основные положительные сейсмические аномалии связаны с докембрийским Сибирским кратоном и Тувой. Отрицательной аномалией проявляется утоненная литосфера Западно-Сибирской плиты. Сильная отрицательная аномалия под Хангаем связана с мантийным плюмом.

Снят ряд стратиграфо-палеогеографических противоречий в интерпретации пространственно-временных взаимоотношений ведущих факторов морфолитогенеза в позднем плейстоцене Западной Сибири. Новые даты по остаткам мамонтов свидетельствуют об отсутствии подпрудного бассейна в сартанское время на Западно-Сибирской равнине. Разработано представление о локализации каргинских морских отложений в переуглублениях, залегающих на десятки метров ниже палеоуровня океана, которые были выработаны при прорыве подпрудных вод через ледниковую плотину на север. Это позволяет уточнить конфигурацию каргинской морской трансгрессии, отложения которой картируются на севере Западной Сибири в соответствии с последней стратиграфической схемой. Поздний плейстоцен и голоцен Западной Сибири представляют собой чередование относительно длительных этапов стабильных и метастабильных экогеологических обстановок, сменявшихся короткими эпохами резких контрастных трансформаций палеоландшафтов.