Главная – Журналы – Геология и геофизика 2011 номер 3

Алмазы Сибирской платформы рассмотрены с точки зрения их полигенеза, а именно происхождения из разных типов коренных источников. Выделены пять типов алмазов, вероятно, связанных с разными коренными источников. Показано распределение разных типов алмазов на территории Сибирской платформы. Для двух типов алмазов - кимберлитовых и импактных - тип коренного источника известен, они связаны с кимберлитами фанерозойского возраста и астроблемами. Для трех типов алмазов предполагаются источники алмазов некимберлитового типа, в том числе докембрийского возраста.

Впервые выполнены комплексные геолого-петрографические, минералого-геохимические и геохронологические исследования проявлений ультрамафитового и мафитового магматизма в пределах геологически слабоизученной юго-западной части Тувы на примере Бирдагского и Хаялыгского массивов. Последние прорывают толщу орто- и парасланцев предположительно среднепротерозойского возраста. Многочисленные реликтовые ксенолиты вмещающих пород обнаружены среди амфиболовых габбро из Хаялыгского массива. В составе массивов преобладают мезо- и лейкократовые амфиболовые габброиды, менее распространены породы ультрамафитового (серпентинизированные плагиогарцбургиты и плагиолерцолиты) и переходного (верлиты, оливиновые клинопироксениты, горнблендиты, меланократовые оливиновые габбронориты) составов. Серпентинизированными плагиогарцбургитами и плагиолерцолитами сложены залегающие среди амфиболовых габбро Бирдагского массива небольшие линзовидные тела, которые интерпретируются как ксенолиты более ранней протрузии ультрамафитовых реститов, а не дифференциаты мафитового расплава. Верлиты, оливиновые клинопироксениты, горнблендиты и меланократовые оливиновые габбронориты, слагающие внешние зоны ксеногенных тел ультрамафитовых реститов, рассматриваются в качестве гибридных пород, сформированных в результате контактово-реакционного взаимодействия мафитовых расплавов и их флюидов с ксеногенными телами ультрамафитовых реститов, которые при этом подверглись полевошпатизации. В габброидах из обоих массивов хондрит-нормированные содержания средних и тяжелых РЗЭ ниже, а содержания легких элементов выше, чем в базальтах N-MORB. Плагиоперидотиты, а также верлиты и оливиновые клинопироксениты, входящие в состав ксеногенных тел среди амфиболовых габброидов Бирдагского массива, характеризуются повышенными концентрациями РЗЭ, особенно легких элементов по сравнению с ультрамафитовыми реститами, представленными в офиолитовых ассоциациях. Это обусловлено тем, что эти породы в процессе преобразования под влиянием более поздних мафитовых расплавов подверглись инфильтрации обогащенных этими элементами флюидов. Исследования позволили прийти к выводу о том, что Бирдагский и Хаялыгский ультрамафит-мафитовые массивы сформировались в результате пространственного совмещения небольших более древних протрузивных тел ультрамафитовых реститов, залегавших в виде аллохтонных блоков среди среднепротерозойских (?) метаморфических пород, внедрившихся позже (от 494±16 до 450-447.4±5 млн лет) габброидных интрузивов, а также слагающих расположенные вдоль их границ контактово-реакционные зоны гибридных пород переходного состава - верлитов, оливиновых клинопироксенитов, горнблендитов, меланократовых оливиновых габброноритов.

Выполнено физико-химическое моделирование процессов минералообразования Бадранского Au-кварцевого поднадвигового месторождения, опирающееся на исследования флюидных включений в кварце методами КР-спектроскопии, газовой хроматографии, термо- и криометрии, которые показывают, что высокопродуктивные золоторудные кварцевые жилы (серый кварц) Бадранского месторождения на ранней I стадии были образованы из гетерогенного флюида при температурах ниже 320 °С и давлениях от 2.0 до 0.1 кбар и ниже при активном участии CO₂, N₂ и CH₄, а соленость этого раствора достигала 10 мас.% экв. NaCl. Минералообразование II стадии (продуктивной на Au) происходило из гомогенного умеренно хлоридно-сульфидного раствора, оставшегося после гетерогенизации исходного флюида, от температуры 300 до 100 °С при Р = 0.1 кбар с образованием молочно-белого кварца. Минералообразование прозрачного кварца III стадии, малопродуктивной на Au, происходило также из гомогенных хлоридных растворов с соленостью ниже 4.5 мас.% экв. NaCl, при температурах ниже 200 °С и давлениях менее 0.1 кбар.
Приводятся результаты компьютерного моделирования физико-химических условий концентрированного отложения Au в рудах Бадранского месторождения в рамках сложной геохимической системы Au-Fe-Cu-Pb-Zn-As-Sb-Hg-Ag-H₂O-Cl-H₂S-CO₂ c помощью программного комплекса "Chiller". Для моделирования процессов минералообразования использованы модели: 1) взаимодействия раствор-порода; 2) конденсации газовой фазы (для I стадии); 3) простого охлаждения умеренно хлоридно-сульфидного раствора (для II стадии); 4) простого охлаждения; 5) смешения низкохлоридно-сульфидного раствора с кислыми метеорными водами (для III стадии). Они отражают последовательность формирования жил рудообразующей системы и метасоматические изменения вмещающих пород на глубоких горизонтах месторождения.

Булкинский массив, эталонный массив булкинского комплекса, расположен в северо-восточной части Западного Саяна. Расслоенная серия сложена дунитами, меланотроктолитами, троктолитами, оливиновыми габбро, габбро, роговообманковым габбро, оливиновым лейкогаббро, оливиновыми лейкогабброноритами, лейкогаббро, роговообманковым лейкогаббро, лейкотроктолитами, анортозитами, плагиоклазсодержащими горнблендитами. Магнезиальность пород (Mg#) варьирует от 76 в перидотитах (38 мас.% MgO) до 34 в анортозитах (2 мас.% MgO). Вверх по разрезу наблюдается последовательность кристаллизации ликвидусных минералов: Ol ⇒ Pl ⇒ Cpx ⇒ Opx ⇒ Amf + Mag. Петрохимические особенности пород массива согласуются с фракционной кристаллизацией родоначального расплава, соответствующего по составу пикриту (24 мас.% MgO, 11 мас.% FeO, Mg# = 80). Составы модельных кумулятов, полученные в результате моделирования формирования расслоенного массива, близки к составам пород Булкинского массива. Моделирование проводилось по программе КОМАГМАТ 3.5 при давлении 1-2 кбар, буфере QFM, содержании воды в расплаве 0.5 мас.%. Согласно графикам распределения редких и редкоземельных элементов, для пород Булкинского массива характерен нефракционированный тренд с деплетированным распределением LILE и HFSE. Распределение LILE в породах массива сходно с распределением в N-MORB, что свидетельствует об образовании родоначального расплава за счет частичного плавления океанической литосферной мантии, вероятно, аналогичной расположенным на смежной территории офиолитам Куртушибинского пояса. Деплетированность пород массива высокозарядными элементами может быть связана с участием в формировании Куртушибинского пояса надсубдукционного компонента. Образование Булкинского массива происходило на аккреционно-коллизионном этапе магматизма за счет дифференциации пикритового расплава, представляющего собой мантийную выплавку из океанической литосферной мантии с наложенными островодужными процессами.

Систематизированы литературные данные по содержанию ртути в природных водах. Приводятся результаты по растворимости ртути, полученные из образцов почв природных и природно-техногенных ландшафтов (на примере юга Западной Сибири) в водных, ацетатно-аммонийных и солянокислых вытяжках. Результаты водной и аммонийной экстракции ртути из природных почв (0.045-0.060 мкг/л) соответствуют рассчитанной приближенной средней оценке ее растворимости в незагрязненных водах по современным литературным данным.
Средние содержания ртути в вытяжках из урбанизированных почв более высокие: растворимость в водных растворах в 5.6-6.9 раза выше; в ацетатно-аммонийных - в 3.8-12.4; в солянокислых - в 1.3-1.6 раза. Граничные значения растворимости ртути в водных и ацетатно-аммонийных вытяжках из почв исследованных обстановок (0.07-0.10 мкг/л) позволяют выявить техногенное загрязнение на его ранних стадиях.

По результатам изучения озерных осадков реконструированы изменения климата и растительности степной зоны Юго-Восточного Забайкалья в голоцене, а также эволюция оз. Зун-Соктуй. Восстановлены изменения площади водного зеркала озера. Мелководное озеро образовалось в середине бореальной фазы голоцена при распаде речной сети. В атлантическую фазу голоцена озеро имело максимальную глубину и площадь водного зеркала. Значительное обмеление, иногда до кратковременного пересыхания, озеро претерпевало в конце бореальной, начале суббореальной и во второй половине субатлантической фазах голоцена. Установлено, что существенное уменьшение аридизации в степной зоне Юго-Восточного Забайкалья имело место в середине бореальной и в атлантической фазах голоцена. Реконструкция развития растительности показала, что леса в степной зоне появились в пребореальную фазу голоцена. До субатлантической фазы голоцена на Приононской высокой равнине площади, занятые ленточными сосновыми борами, были в несколько раз выше, чем в настоящее время.

Геомагнитными измерениями во время полного солнечного затмения 1 августа 2008 г. в Новосибирске (обсерватория Ключи, NVS) и в пункте Бурмистрово, находящемся на оси полосы полного затмения, обнаружены вызванные затмением изменения геомагнитного поля на фоне спокойного суточного хода. Главные из них - уменьшение значений северной составляющей Х и увеличение наклонения I . Аналогичные изменения отмечены по данным обсерватории LZH (Китай). Анализ данных по затмению 11 августа 1999 г. в Европе не позволил надежно выявить эффекты затмений на фоне интенсивных вариаций ионосферной природы, синхронных по мировому времени. Причиной геомагнитного эффекта затмения может быть уменьшение электронной концентрации в ионосфере и соответственное уменьшение плотности ионосферных токов.

Проведены массовые исследования трещиноватости в основных разновидностях кайнозойских отложений Байкальского рифта. Статистический характер полученного материала позволил использовать при его обработке новый структурно-парагенетический подход, который в процессе анализа данных получил полную методическую завершенность за счет разработки формализованных приемов перехода от реконструкции локальных стресс-тензоров к восстановлению напряженного состояния регионального уровня. В итоге установлено, что трещинные сети слабосцементированных отложений Прибайкалья в своей основе имеют тектоническое происхождение, а их внешняя хаотичность определяется временной, пространственной и иерархической изменчивостью условий структурообразования, имевших место при рифтогенезе. Временная нестабильность контролируется известной стадийностью развития Байкальского рифта и динамикой процесса разрывообразования, пространственная - влиянием древней структуры, а иерархическая - наличием шести масштабных уровней тектонических напряжений, непрерывный ряд которых установлен для земной коры Прибайкалья впервые.

Выполнено математическое моделирование деятельности грязевых вулканов. На основе классических моделей механики сплошных сред осуществлено математическое описание нестационарных процессов фильтрации газа и двухфазной фильтрации газа и водоглинистой брекчии в подводящем канале вулкана, поршневого вытеснения газом брекчии из тела вулкана в квазистационарном приближении с последующим истечением газа в атмосферу. При расчетах учитывается зависимость вязкости и коэффициента сжимаемости газа от температуры и давления газа. Сформулирована обратная задача по определению глубины залегания корня грязевого вулкана и получено ее однозначное решение. Показано, что основным параметром, определяющим глубины залегания корня грязевого вулкана и источника газа, является проницаемость подводящего канала. Выявлено, что отношение вязкостей газа и водоглинистой брекчии задает основной интервал времени между двумя последовательными извержениями грязевого вулкана. Численно получена оценка доли водоглинистой брекчии, оставшейся в подводящем канале к моменту извержения вулкана. На основе представлений о гидроразрывах в теле вулкана предложена модель образования грифонного поля и получены оценки мощности тела вулкана. Дана оценка скорости истечения газа из тела вулкана в начале извержения.