Главная – Журналы – Геология и геофизика 2013 номер 12

Рассмотрен тип конвергентных границ, формирующийся в области развития мантийных плюмов. Он свойствен западной окраине Тихого океана и выделяется как западно-тихоокеанский тип конвергентных границ. Последний характеризуется рядом закономерно сменяющих друг друга от океана к континенту структур: островных дуг, окраинных бассейнов, рифтовых впадин и сопряженных с ними основных вулканических пород типа OIB в краевой части континента. Ширина зон конвергенции достигает нескольких тысяч километров в поперечнике. Рассмотрение истории формирования части Центрально-Азиатского орогенного пояса (ЦАОП), образующего складчатую периферию Сибирского континента, показало, что большую часть фанерозоя (до раннего мезозоя включительно) континент дрейфовал над Африканским плюмом или отвечающей ему низкоскоростной мантийной провинцией. Это определило формирование аккреционных структур ЦАОП по западно-тихоокеанскому типу конвергентных границ. В позднем кайнозое Сибирь переместилась за пределы Африканской и попала в область влияния Тихоокеанской провинций. Это определило особенности строения и развития конвергентной границы на западе Тихого океана, в частности, широкое проявление внутриплитного магматизма в континентальной части Азии в позднем мезозое и кайнозое.

Представлена интерпретация региональных гравиметрических и магнитометрических данных с использованием новых геодинамических и геолого-тектонических построений. Комплексный анализ этих данных позволил подтвердить глубинную природу процессов, сформировавших крупнейшие магматические ареалы и пояса восточной части Центрально-Азиатского складчатого пояса.

Рассмотрена эволюция тектонической обстановки и геохимические особенности пород районов проявления сверхчистого кварца в Прибайкалье. Это Чуйское поднятие Северного Прибайкалья с Тыйским месторождением кварца, месторождение Бурал-Сарьдаг и другие проявления на Гарганской глыбе Восточного Саяна. Выявлены черты сходства в седиментации и тектоническом развитии регионов. Кварциты отлагаются в преддуговых бассейнах в составе кремнисто-карбонатных толщ с незначительными проявлениями толеитового вулканизма и малой примесью терригенного материала. Эти условия обеспечивают их исходную относительную чистоту. Слабометаморфизованные кварцитсодержащие толщи либо отлагаются, либо надвинуты в процессе коллизии на более древнее высокометаморфизованное основание, сложенное тоналит-трондьемит-гранодиоритовой ассоциацией (ТТГА, Гарганская глыба) или метавулканитами активных континентальных окраин (Чуйское поднятие). Мигматизация основания и внедрение в него гранитоидов приводит к его воздыманию, сбросовым смещениям и эрозии перекрывающих толщ. Если надвигообразование сопряжено с регрессивным метаморфизмом основания и прогрессивным — покрова, то возвратное движение способно только произвести перекристаллизацию кварца с его очисткой и перетиранию остальных минералов. Это ведет к формированию линз «суперкварцитов», милонитов, катаклазитов и брекчий в шве автохтон — аллохтон и внутри аллохтона.

Методом инфракрасной спектроскопии исследованы алмазы естественной огранки из россыпей Урала. Показано, что по таким типоморфным характеристикам, как содержание и степень агрегации азота, алмазы Урала близки к алмазам россыпей Бразилии (Коромандель), Верхнее Молодо (Приленский район, Якутия) и алмазам из коренных источников Архангельской области, но существенно отличаются по содержанию водорода и «плейтелетс». Уральские алмазы характеризуются высокой концентрацией «плейтелетс» и низким содержанием водорода. Высокое содержание водорода (5—20 см ^–1), определенное для ряда алмазов, связано как с наличием включений, так и с особенностями формирования внутренней структуры алмазов Урала. Наблюдаемая неоднородность распределения по кристаллу азотных А- и В-центров свидетельствует о зональности ряда алмазов. Выполнена оценка температурных условий формирования алмазов Урала.

Золотоносные рудопроявления и месторождения в джаспероидах являются новым нетрадиционным типом, широко развитым в Западно-Калбинском золотоносном поясе Восточного Казахстана. Приводятся оригинальные материалы по структурно-геологической позиции и минералогии золотоносных джаспероидов рудного поля Байбура, являющегося эталоном этого типа в Восточном Казахстане. Золотоносные джаспероиды локализованы здесь в сланцево-карбонатных толщах островодужного типа (С ₁), испытавших метасоматическое изменение в надынтрузивных зонах плагиогранитов кунушского комплекса (С ₃). Свободное тонкодисперсное золото несет характерные черты экзогенного изменения. Содержание золота варьирует от 0.1 до 33.5 г/т, серебра от 0.05 до 2.5 г/т. На основе полученных данных предложена геолого-генетическая модель формирования золотоносных джаспероидов Восточного Казахстана. Процесс рудоотложения связан с воздействием ювенильных флюидов плагиогранитной магмы. Ведущими факторами, определяющими развитие золотоносных метасоматитов, являются приуроченность их к зонам высокой тектонической активности и резкое изменение режима кислотности—щелочности растворов в карбонатной среде. Самородное золото относится к крайне мелкому и тонкому, в нем обнаруживается постоянная примесь ртути в количестве 0.2—0.7 мас. %. По минералого-геохимическим характеристикам золотое оруденение рудного поля Байбура максимально приближено к таковому Суздальского месторождения и может быть отнесено к карлинскому типу.

Приведены типоморфные особенности и данные по содержанию самородного золота в комплексных Ti-Zr россыпях юга Западно-Сибирской равнины, три из которых имеют прибрежно-морской генезис, а две сформированы в условиях аллювиальной предгорной равнины. Самородное золото изученных Ti-Zr россыпей представлено преимущественно тонкими (–0.1 мм), механически обработанными уплощенными частицами. Оно отличается большим разбросом значений пробности и широким распространением очень высокопробной (990—1000 ‰) разновидности. По генезису это, скорее всего, кластогенный хемогенно преобразованный металл. Установленный уровень содержания золота на продуктивный пласт (самородного 5—30 мг/м ³, валового 8—140 мг/т) укладывается в представление о рассеянии тяжелых рудных и акцессорных минералов в ходе механической миграции в водных потоках, на фоне которого на гидродинамических барьерах происходит их концентрация. Уровень содержания самородного золота в комплексных Ti-Zr россыпях в большей, чем минералов Ti и Zr, степени связан отрицательной зависимостью с расстоянием россыпей от питающих источников и положительной — со степенью гидродинамической переработки (гравитационного обогащения) транзитного терригенного материала. В южном обрамлении Западно-Сибирской равнины перспективными, с точки зрения уровня золотоносности комплексных Ti-Zr россыпей, наличия золотоносных россыпей с мелким и тонким металлом, а также золотоносных кор выветривания и золоторудной коренной минерализации, выглядят некоторые районы Северного Казахстана.

Для решения проблемы распознавания происхождения самородного железа (космического и земного) выполнены термомагнитный (248 образцов), микрозондовый (9 образцов) анализы четвертичных осадков из скв. DBC-1, пробуренной в Дархатской впадине, Северная Монголия. Большинство образцов показали предельно низкие концентрации самородного железа и только в 26 образцах его содержание оказалось достаточным для уверенной диагностики (10 ^–5—10 ^–3 %). Столь незначительное количество самородного железа в осадках Дархата отличает их от изученных нами ранее осадков разных геологических формаций Евразии и Атлантики, что объясняется высокой скоростью осадконакопления в Дархате. Однако бимодальное распределение концентрации самородного железа в образцах с ярко выраженной «нулевой» модой, совпадающее с таковым в ранее изученных объектах Евразии и Атлантики, свидетельствует о преимущественно космическом происхождении самородного железа.

Разработаны эффективные программно-алгоритмические средства быстрого двумерного моделирования и инверсии данных высокочастотного электромагнитного каротажа для реконструкции пространственного распределения удельной электропроводности (УЭП) и относительной диэлектрической проницаемости (ОДП) горных пород. Решение прямой задачи основано на линеаризованных представлениях относительных амплитудно-фазовых характеристик электромагнитного поля в двумерных проводящих средах с учетом токов смещения. Для повышения точности моделирования предложен способ выбора фоновой модели, основанный на анализе распределения вихревых токов в неоднородной модели. Решение обратной задачи электромагнитного каротажа включает псевдообращение матрицы чувствительностей относительных амплитудно-фазовых характеристик. Совместная двумерная инверсия разностей фаз и относительных амплитуд повышает достоверность определения пространственного распределения электрофизических параметров. На синтетических и практических данных электромагнитного каротажа показаны возможности определения ОДП на интервалах сложнопостроенных коллекторов терригенных и карбонатных разрезов.

Анализ публикаций по геотермии северных районов Сибири свидетельствует, что при оценке здесь теплового потока практически не проводились измерения теплопроводности (λ) пород. Обычно при расчетах потока использовались значения λ = 1.8—2.0 Вт/(м·К), взятые из литературных источников. Авторы статьи выполнили измерение теплопроводности образцов пород из кернов скважин, пробуренных в конце прошлого столетия в северо-восточной части Западно-Сибирской плиты (ЗСП) и в Енисей-Хатангском прогибе (ЕХП). Использовались приборы «Компаратор теплопроводности» и «Измеритель теплопроводности сканирующий». Всего измерена теплопроводность 305 образцов воздушно-сухих пород (λ _с), отобранных в интервале 1100—4200 м из кернов 23 скважин. 77 образцов из этого массива были насыщены водой и измерена их теплопроводность в водонасыщенном состоянии (λ _в). Установлено, что средние значения теплопроводности сухих и водонасыщенных осадочных пород составляют в среднем λ _с = 1.9 ± 0.2 и λ _в = 2.6 ± 0.1 Вт/(м·К) соответственно. Таким образом, реальные значения теплопроводности водонасыщенных пород осадочного чехла региона оказались примерно на 20—30 % выше ранее использовавшихся в процессе геотермических исследований. Это означает, что полученные ранее значения тепловых потоков в пределах ЕХП и сопредельных районах ЗСП должны быть увеличены на 20—30 %. Новые уточненные данные о теплопроводности могут привести к существенной переоценке наших представлений о тепловом режиме осадочного чехла этих районов. Очевидно, что столь коренной пересмотр геотермических данных требует постановки дополнительных более обширных экспериментальных работ.

Подземные воды являются очень важным компонентом водных ресурсов в прибрежных водоносных пластах в Тутукуди. Установлено, что подземные воды в прибрежной зоне циркониевого комплекса (Пажайякаял, район Тутукуди, штат Тамилнад, Индия) подвергаются волновому и приливно-отливному воздействию. На исследуемой территории качество подземной воды изучалось с использованием гидрогеологических методов, было пройдено шесть профилей с построением 2-мерных изображений удельного электрического сопротивления (ИУЭС), 11 профилей вертикального электрического зондирования по схеме Веннера (ВЭЗ), проанализированы каротажные данные и отобраны девять геохимических проб воды. 2-мерные ИУЭС и ВЭЗ измерения были выполнены с помощью измерителя удельного сопротивления WGMD-4 Ltd, с применением многожильного кабеля и многоэлектродной установки Веннера. Собранные данные с использованием метода сопротивлений проинтерпретированы при помощи компьютерной программы Res2DINV. Проведенные исследования показали, что подземные воды образовались вследствие протекания палеореки по каналу Тамирабарани в западной части и поступления морской воды в восточной части изученной территории. В данном районе пресная вода характеризуется значениями удельного сопротивления около 10—100 Ом·м. Полученные значения удельного сопротивления 10—50 Ом·м свидетельствуют о том, что разрез сложен песками, глинами и мергелями. Приповерхностные высокие значения удельного сопротивления более 200 Ом·м типичны для песчаных дюн. Слой с очень низким удельным сопротивлением (менее 5 Ом·м) может быть обусловлен вторжением морской воды. Проанализированы шесть проб воды из скважины, пробуренной в прибрежной зоне участка, по которым установлены концентрации главных и редких элементов в подземных водах. Они использовались для выявления вторжения морской воды и характеристик окружающей среды в пределах изученной площади.