Главная – Журналы – Геология и геофизика 2018 номер Неопубликованное

Влияние Анакитского интрузива на осадки было многостадийным: спуррит-мервинитовый метаморфизм; ранние ретроградные процессы, с которыми связана уникальная по разнообразию минерализация Cl-силикатов (с содержанием Cl до 6-15 мас. %); скарнирование; низкотемпературные гидротермальные процессы. Охарактеризован разрез мраморов, содержащих наиболее высокотемпературные спуррит-мервинитовые парагенезисы, из зоны восточного контакта Анакитского массива, определен их химический, микроэлементный и минеральный состав. Впервые определены составы всех породообразующих минералов, диагностированы акцессорные и ретроградные фазы. Показано, что на пике метаморфизма температура прогрева пород приконтактовой зоны (0.3-5 м) превышала 900°C, а X_CO2 достигало 0.3. Впервые полученный тренд δ¹³C-δ¹⁸O аналогичен таковым в контактах, минимально осложненных метасоматозом. Малые различия между величинами δ¹³C и δ¹⁸O (Δδ¹³C ≤ 2 ‰ V-PDB и Δδ¹⁸O ≤ 4 ‰ V-SMOW), характеризующими мраморы и их протолит, доказывают главенствующий вклад процесса метаморфогенной декарбонатизации в изотопное фракционирование C и O. Наряду с минеральными индикаторами они указывают на ограниченную инфильтрацию магматогенных флюидов внутрь вмещающей толщи.

На севере Республики Саха (Якутия) находится Томторский массив ультраосновных пород и карбонатитов. Знаменитые Sc-Y-Nb-REE руды Томторского месторождения уникальны как по гранулометрическим характеристикам вещества - тонкослоистые, криптозернистые, так и по составу - в рудах участка Буранный содержание Nb₂O₅ в среднем составляет 4.5 %, REE₂O₃ - 10 %, Y₂O₃ - 0.75 %, Sc₂O₃ - 0.06 %. Рудные тела представляют собой стратифицированные пластовые тела, залегающие, как считается, во впадинах на коре выветривания. На основании моделирования формы кровли и подошвы рудного тела, а также перекрывающих его пермских континентальных и юрских морских отложений участка Буранный с использованием программных пакетов QGis и Micromine выявлены структурно-морфологические особенности рудного пласта. Богатые руды участка Буранный залегают на сложной поверхности. В подошве рудного слоя выявлены 2, изолированные друг от друга, депрессии – Северная и Южная, которые усложнены понижениями (впадинами) различного размера. В Северной депрессии насчитывается 10 таких впадин, в Южной – 4. Впадины формируют линейные структуры, совпадающие с разрывными нарушениями, выявленными при разведке. Только четыре впадины в северной части участка заполнены рудным веществом полностью. Остальные заполнены частично или полностью грубообломочными угленосными отложениями пермского возраста. В Южной депрессии доля заполнения впадин рудой самая низкая, а в самой глубокой впадине составляет только 25 %. Предполагается, что различия вызваны тем, что впадины сформировались в различное время. Развивая гипотезу о том, что руды являются осадками термального водоёма, авторы предполагают, что впадины в подошве рудного слоя сформировались в результате гидротермальных (фреатических) взрывов. Подтверждением проявления быстропротекающих высокобарических процессов на массиве Томтор является обнаружение тектонических брекчий.

В работе приведены результаты исследований на акватории залива Петра Великого по данным экспедиции НИС «Академик Опарин» (рейс № 54, октябрь 2017 г.). Потоки метана на границе вода-атмосфера рассчитывались для каждой точки отбора проб по измеренным концентрациям растворенного метана в поверхностном слое морской воды, метана в приводном слое атмосферы, температуре, солености и скорости ветра. Во всех случаях концентрации растворенного метана в поверхностном слое морских вод превышали равновесные с атмосферой значения. Потоки метана с морской поверхности изменялись от 1 до 981 моль/км²·сут, со средним значением 7,1±4,5 моль/км²·сут. Самая интенсивная эмиссия наблюдалась вблизи устья р. Туманная. На склоне континентального шельфа обнаружены газонасыщенные осадки, с включениями субаквальных аутигенных минералов. При анализе геолого-гидрохимической информации определены области, в которых происходит поступление метана из донных отложений. Применение модели полей течений и адвективного переноса примесей на момент проведения работ для исследуемой акватории позволило выявить районы, в которых возможны повышенные концентрации растворенного метана, а также впервые определить местоположение подводного источника разгрузки подземных вод (возможно, элемента палеорусла р. Туманная), который влияет на распределение концентраций растворенного метана и солености в подповерхностных водах залива. Сравнение расчетного переноса метана с экспериментальными результатами показало хорошее пространственное совпадение. Данные расчетов свидетельствуют о том, что за счет приливно-отливных течений возможно образование не только локальных максимумов концентраций и потоков метана с морской поверхности на отдельных участках залива, но и перенос в пелагические воды западной части Центральной котловины Японского моря.

В работе проведен комплексный анализ новых геолого-геофизических данных, полученных для района дельты р. Лена, с целью выявления структурных взаимоотношений между Сибирским кратоном, Верхоянским складчато-надвиговым поясом и Лаптевоморской рифтовой системой. Основными новыми геофизическими данными были результаты магнитотеллурического зондирования (МТЗ, 21 пункт зондирования) и локального сейсмического мониторинга (613 землетрясений в период 2018-2024 гг.). Совместная интерпретация результатов морфоструктурных исследований, данных сейсмической томографии, МТЗ и гравитационных аномалий позволяет сделать следующие выводы. Сейсмическая активность носит мигрирующий характер и приурочена к коровым структурам Верхоянского складчато-надвигового пояса и Южно-Лаптевского рифта. По данным сейсмической томографии с юго-западной стороны прослеживается наличие двух слоев земной коры. Верхний слой (повышенное отношение Vp/Vs) соответствует структурам Верхоянского складчато-надвигового пояса, надвинутым на край Сибирского кратона, на которые наложены структуры Южно-Лаптевского рифта. Нижний слой (пониженное Vp/Vs) погружается с юго-запада на северо-восток до глубин 15-20 км и соответствует докембрийскому кристаллическому фундаменту Сибирского кратона. Такая двухслойная модель коры прослеживается под дельтовыми осадками р. Лена на северо-восток примерно на 30 км, после чего меняется на однослойную с повышенными значениями Vp/Vs. Данные МТЗ позволяют детализировать структуру верхней части коры и согласуются с наличием Южно-Лаптевского рифта между Булкурским и Быковским разломам, а также с наличием Туматского горста на северо-востоке от Быковского разлома. Современная активность разломов фиксируется субвертикальными низкоомными аномалиями удельных электрических сопротивлений по данным МТЗ (флюидонасыщенными зоны) и зонами концентрации очагов землетрясений по сейсмологическим данным, что наблюдается для Булкурского, Нижнеленского, Быковского и Сардахского разломов.

Проведены исследования гнейсов и гранитоидов из трех глубоких скважин, расположенных в центральной части Непско-Ботуобинской антеклизы Сибирского кратона. На основании U-Pb (LA-ICP-MS) геохронологических исследований циркона было установлено, что возраст гранитоидного протолита амфибол-биотитового гнейса из скважины Даниловская-95 составляет 2254±4 млн лет, возраст гранитоида из скважины Могдинская-11 оценивается как 1972±9 млн лет, а гранитоида из скважины Преображенская-14 как 1981±3 млн лет. Протолит гнейса из скважины Даниловская-95 по составу соответствует гранодиориту, близкому по составу граниту I-типа с высокими содержаниями высокозарядных элементов, характеризуется величиной t_Nd(DM) = 2.7 млрд лет, и мог быть образован в результате плавления архейского корового источника в пределах отдельного блока. Гранитоид из скважины Могдинская-11 имеет характеристики, сопоставимые с гранитами I-типа с низкими концентрациями высокозарядных элементов, и обнаруживает величину t_Nd(DM) = 2.4 млрд лет. Гранитоид скважины Преображенская-14, имеющий t_Nd(DM) = 2.6 млрд лет, по составу близок гранитам I-типа с высокими концентрациями высокозарядных элементов. Совокупность данных, а также близкие значения возраста (~2.0 млрд лет) ранее полученные для гнейсогранитов S-типа одной из скважин Даниловской группы, позволяют допускать, что в центральной части Непско-Ботуобинской антеклизы на интервале 1.97–2.00 млрд лет были сформированы гранитоиды с различными геохимическими характеристиками, что возможно в пределах аккреционного орогена, включающего, судя по изотопным характеристикам, блоки с раннепротерозойской и архейской корой. Изученный район представляет собой фрагмент раннепротерозойского Транссибирского орогенного пояса, разделяющего крупные архейские Тунгусский и Анабарский супертеррейны, а его формирование фиксирует раннюю стадию аккреционных процессов и начало становления структуры Сибирского кратона на интервале 1.95–2.00 млрд лет.

При бурении скважин в окружающие породы проникает буровая жидкость, которая содержит твёрдую дисперсную фазу. В зависимости от отношения размеров глинистых частиц (шлама) и пор может формироваться зона кольматации, которая приводит к существенному изменению транспортных и электрических характеристик прискважинного пространства. Последние особенно важны для достоверной интерпретации каротажных данных, поскольку направленное изменение структуры порового пространства может быть причиной возникновения анизотропии физических свойств пород. Процесс кольматации необратим и почти невоспроизводим в лабораторных условиях. В основе его изучения лежат численные методы анализа физических характеристик цифровых моделей образцов осадочных пород (песчаники). В статье рассматривается решение задачи вычисления их эффективного тензора удельной электропроводности при разном объёмном насыщении порового пространства буровым раствором на глинистой основе, пластовой водой и нефтью. Показано влияние объёмного содержания указанных фаз вещества на анизотропию удельной электропроводности образцов при использовании данных неразрушающей визуализации их внутренней структуры.

впервые для всего ряда лантаноидов (+Y) проведены термодинамические расчеты по влиянию Са в составе системы на формирование редкоземельной минерализации в процессе охлаждения гидротермального флюида от 500 до 100°C, воздействовавшего на ассоциацию монацита с переменным количеством кальцита. Установлено, что увеличение вводимого в состав системы кальцита и повышение рН раствора приводят к заметным изменениям в равновесной минеральной ассоциации. Увеличение исходного количества кальцита в составе системы сопровождается повышением устойчивости паризита и РЗЭ-содержащего флюорита. Переход от кислых к близнейтральным условиям расширяет интервал образования паризита с одновременным уменьшением количества равновесного бастнезита. При кислых флюидах (рН 3, 4) РЗЭ-содержащий флюорит образуется в низкотемпературных условиях, тогда как при рН=6.6 он может быть устойчивым в интервале 400 - 500°C. В близнейтральных условиях в равновесной ассоциации появляется остаточный не израсходованный кальцит. В кислых условиях с увеличением кальцита, введенного в состав системы, растет и концентрация кальция в равновесном флюиде с одновременным возрастанием в нем суммарной равновесной концентрации лантаноидов. Это означает, что обогащенные кальцием кислые флюиды могут способствовать выносу РЗЭ и напротив, обедненные кальцием флюиды могут способствовать осаждению лантаноидов, как и увеличение рН рудообразующей среды

Уравнения Максвелла и уравнения двухскоростной гидродинамики насыщенных пористых сред непротиворечиво совмещены при отсутствии локального термодинамического равновесия. Получены уравнения, описывающее релаксацию диэлектрической поляризации. Установлен закон дисперсии диэлектрической проницаемости при наличии двух взаимодействующих релаксационных процессов: релаксации разности гидродинамических скоростей и релаксации диэлектрической поляризации. Установлена связь кинетических коэффициентов с комплексной диэлектрической проницаемостью, в частности, с гидродинамической проницаемостью пористой среды. Развит метод определения гидродинамической проницаемости пористой среды, исходя из знания диэлектрического спектра, не учитывающего функцию распределения времен релаксации. Для скважин в пористых насыщенных средах рассмотрен диэлектрический отклик среды на внешнее индукционное воздействие.

В статье приведены новые данные об условиях образования базальтов и андезибазальтов вулкана Харчинский (Центральная Камчатская депрессия, ЦКД). Показано, что ликвидусная ассоциация представлена оливином (Fo₉₁) и Cr-шпинелью, которые кристаллизовались в окисленных условиях NNO+0.4 – NNO+1.5 при температуре 1110 – 1210°С. На основе изучения расплавных включений во вкрапленниках оливина были получены составы исходных расплавов, из которых образовывались базальты и андезибазальты. Расплавы имеют высокомагнезиальный (Mg# ≈ 76), низкоглиноземистый и низкокальциевый базитовый состав, обогащенный летучими, прежде всего, водой, содержания которой могли достигать 5.5 мас.%. Эти расплавы образовывались из перидотитового источника иногда с небольшой примесью пироксенитового компонента. Кристаллизация расплавов могла происходить в нескольких промежуточных камерах (до 1.5; при 5-7 и 11-13 кбар).

В работе рассматривается формирование постколлизионных гранитоидов Карского орогена на Северном Таймыре в условиях повышенного теплового потока вследствие распада орогена до проявления Сибирского плюма (280–250 млн лет назад) на основе применения трехмерного численного моделирования. Начальная геометрия модельной области, граничные условия и физические свойства для коры и мантии подобраны близкими к строению земной коры зоны сочленения Карского, Центрально-Таймырского и Сибирского блоков. Показано, что в гранитогнейсовом – андезибазальтовом среднем слое коры формируются обширные очаги плавления, а в основании коры устанавливается 1–2 км зона плавления гранулитового слоя коры при возможном участии мантийного компонента. Высота подъема магмы и формирование групп пространственно сближенных гранитоидных массивов определяется величиной повышенного мантийного теплового потока и реологией вещества плавящегося протолита. Охарактеризованы условия внедрения магмы и формирования массивов диаметром 10–20 км на глубине до 5–8 км в неметаморфизованных породах. На основе 3D моделирования установлен механизм периодических (импульсных) интрузий магмы на постколлизионной стадии на протяжении 30–40 млн лет. Предложенный механизм формирования массивов позволяет воспроизвести их форму и периодичность магматизма, сопоставимую с реальным геологическим положением и возрастом постколлизионных гранитоидов Карского орогена. Проведено сравнение результатов моделирования в двух- и трехмерной постановке при полностью идентичных параметрах модели и физических свойств веществ. Установлено, что 3D моделирование является более реалистичным и корректным способом описания соответствующих магматических процессов относительно 2D постановки.