Главная – Журналы – Геология и геофизика 2018 номер Неопубликованное

Согласно гипсометрическому положению разновозрастных лавовых потоков Ия-Удинского вулканического поля (~8 и ~4 млн лет) установлено, что основной этап интенсивного расчленения рельефа и активизации блоковых движений по Главному Саянскому разлому в пределах Бирюсинского блока произошел в позднем миоцене. Геохимические характеристики лав, такие как высокие значения параметра FCKANTMS (0.46–0.77) [Yang et al., 2019] и положение фигуративных точек на диаграммах CaO–MgO и TiO₂/Al₂O₃–SiO₂, указывают на плавление гранат-пироксенитового мантийного источника, а не типичной перидотитовой мантии. Микроэлементный состав пород соответствует внутриплитным базальтам типа OIB. Вариации соотношений Th/Nb и TiO₂/Yb позволяют предположить, что для лав возрастом 4 млн лет в области плавления возрастает роль граната, тогда как для магм возрастом 8 млн лет более значим вклад литосферной мантии. Формирование обогащенного пироксенитового компонента в литосфере Бирюсинского блока, вероятнее всего, связано с процессами тектонической конвергенции и рифтогенеза в кайнозое, которые привели к изменению объема коры и вовлечению материала нижней коры в мантию Сибирского кратона. Таким образом, вулканизм Ия-Удинского междуречья является результатом плавления гетерогенной и обогащенной литосферной мантии

На территории Монголии до сих пор не учитывается в должной мере влияние эоловых процессов на образование золотоносных эоловых россыпей, хотя существуют аргументированные доказательства в пользу их формирования. На основе выявления по морфологическим особенностям эолового золота обоснован вывод об образовании золотоносных россыпей при участии не только гидродинамических, но и эоловых процессов, широко проявленных в четвертичное время. Присутствие в желобах и котловинах выдувания эолового золота дает основание сделать вывод о формировании золотоносных эоловых россыпей. Анализ закономерности распределения эолового золота показал, что на территории Монголии вполне возможно образование эоловых россыпей золота – собственно эоловых россыпей и россыпей гетерогенного происхождения. Собственно эоловые россыпи (автохтонные и аллохтонные) формируются за счет дефляции рудных источников либо золотоносных коллекторов, а россыпи гетерогенного происхождения – при дефляции ранее образованных прибрежно-озерных россыпей либо как результат чередования деятельности временных водотоков и эоловых процессов. Наличие золота псевдорудного облика в озерно-аллювиальных отложениях позволило предположить о поступлении золота из золотоносных конгломератов мезозойского возраста. Итак, на основании результатов минералогических исследований россыпного золота и полевых наблюдений доказано, что впервые выделенные эоловое золото и золотины псевдорудного облика на территории Монголии, на качественно новом уровне знаний, позволяют установить генезис формирования золотоносных россыпей, а также более корректно прогнозировать местонахождение золоторудных источников и подбирать методы их поиска.

Микроскопически в проходящем свете определен мацеральный состав углей тюменской и васюганской свит из керна скважин на юго-востоке Западно-Сибирского мегабассейна. Проведено их описание, выделены группы, классы, подклассы, типы и подтипы, показаны фотографии наиболее типичных мацералов и процентные содержания их в некоторых образцах. В изученных углях тюменской и васюганской свит установлен близкий мацеральный состав. Так, в первой отмечаются следующие вариации групп мацералов (%): - витринита – 27-100 (среднее 77); инертинита – 0-73 (18); липтинита – 0-33 (8), а в васюганской (%): витринита – 52-100 (среднее 82); инертинита – 0-44 (14); липтинита – 0-48 (12). Следовательно, угли формировались примерно в одинаковых фациальных условиях. Исходным материалом для них были остатки высших растений - лигниноцеллюлозные ткани, в меньшей мере липоидные компоненты. В рассматриваемом районе угли верхней и средней юры в этом отношении практически не изучены. Мацеральный состав углей способствует уточнению фациальных условий формирования углесодержащих толщ. Эти данные могут быть также полезны в будущем нефтяникам-разработчикам месторождений углеводородного сырья для эффективной подземной газификации углей с целью дополнительного наполнения существующих газопроводов.

Впервые детально исследованы морфология, видовой и химический состав цеолитов в агатах Тевинского и Кинкильского месторождений (Западная Камчатка, Россия). Использованы оптическая и сканирующая электронная микроскопия, РСМА, рентгенофазовый анализ, КР спектроскопия и рентгеновская компьютерная микротомография. Установлены высококремнистые цеолиты – клиноптилолит-Ca, клиноптилолит-Na, гейландит-Na, гейландит-K и морденит. В агатах Тевинского месторождения идентифицированы сростки оранжевых и бесцветных призматических кристаллов клиноптилолита-Na, образующих сплошной ритм толщиной до 0.5 мм в приконтактовой с вмещающей породой зоне. В кинкильских агатах диагностированы многочисленные сферолиты морденита, образованные радиально лучистыми тонкоигольчатыми кристаллами длиной около 1 мм, и редкие сростки призматических кристаллов клиноптилолита-Ca, клиноптилолита-Na, гейландита-Na и гейландита-K. Цеолиты присутствуют, как и на Тевинском месторождении, преимущественно на контакте агата с породой. Типоморфной особенностью клиноптилолита и гейландита в агатах обоих месторождений является примесь ВаО, содержание которой варьирует от 0.2 до 0.7 мас.%. Минералы кремнезема в агатах представлены низкотемпературным кристобалитом, халцедоном, кварцином, моганитом, микрозернистым и крупнокристаллическим кварцем, в т.ч. аметистом. Присутствие «незрелых» форм кремнезема – моганита и низкотемпературного кристобалита в изученных агатах связано с молодым (эоценовым) геологическим возрастом вулканических образований. Образование цеолитов в тевинских и кинкильских агатах могло происходить при участии термальных нейтральных или щелочных вод. Кристаллизация цеолитов на стенках газовых полостей, по-видимому, происходила из перенасыщенных (Al, Na, K, Ca, Ba) водных растворов и предшествовала осаждению кремнезема.

В статье приведён обзор современного состояния и перспектив развития недорогих сейсмических приборов. Эти приборы позволяют решать широкий круг научных и прикладных задач, при том, что их стоимость на один или два порядка ниже профессиональных аналогов. Рассмотрены основные типы датчиков: низкочастотные геофоны и МЭМС-акселерометры, — их конструктивные особенности, диапазон чувствительности и уровни собственного шума. Описана типовая архитектура регистрационного оборудования. Приведены примеры наиболее распространённых недорогих сейсмических приборов, включая серию Raspberry Shake и систему P-Alert, их технические характеристики и области применения. Проанализированы ключевые направления использования: системы раннего предупреждения о землетрясениях, мониторинг вулканов, пассивная сейсмотомография по шумовым записям, эксперименты по измерению полного волнового поля при слабых землетрясениях, образовательные и гражданские проекты. Выявлены сильные и слабые стороны недорогих сейсмических приборов, в том числе ограничения по регистрации слабых сигналов и преимущества в плотности сетей. В качестве перспективных направлений обозначены повышение точности измерений, а также применение методов машинного обучения для обработки больших объёмов данных. Сделан вывод, что при грамотном сочетании с современными алгоритмами обработки и плотной сетевой инфраструктурой недорогие сейсмические приборы способны вносить значительный вклад в сейсмологию землетрясений, вулканологию и образовательные программы.

Диагностика ледниковых отложений (тиллитов) в докембрийских разрезах является довольно сложной задачей из-за частого сходства их состава и строения с другими осадочными породами. Это связано с тем, что докембрийские отложения на протяжении своей долгой истории теряют присущие им диагностические признаки. Тиллиты являются важным маркером климатических изменений и широко используется при стратиграфических корреляциях и геодинамических реконструкциях. Исследования в данной статье направлены на изучение позднедокембрийских тиллитов в пределах хребта Большой Каратау с целью обоснования состава и возраста пород на эродируемой поверхности при движении палеоледника. Значения возрастов детритовых цирконов из матрикса тиллитов образуют основные интервалы в 740-856 млн лет (32 зерна), 1950-2040 млн лет (14 зерен) и 2200-2630 млн лет (26 зерен) с возрастными пиками 765, 835, 924, 2030 и 2435 млн лет. Для циркона магматических пород из валунов тиллитового горизонта получены следующие возрасты: гранит - 746±4 млн лет (9 зерен); риолит - 778±4 млн лет (9 зерен); гранит - 746±3 млн лет (13 зерен); лейкогранит - 788±3 млн лет (16 зерен). Полученные данные о возрасте из валунов древних ледниковых отложений имеют близкие возрастные аналоги магматических пород в пределах Срединного Тянь-Шаня, Каратау-Таласского, Жельтавского, Чуйско-Кендыктасского и Улутауского блоков.

Настоящий специальный выпуск журнала Геология и Геофизика содержит статьи, подготовленные по следам научной конференции «Процессы минералообразования при высоких давлениях, происхождение алмаза и мантийных магм», посвящённой 90-летию со дня рождения выдающегося исследователя процессов алмазообразования академика Николая Владимировича Соболева и прошедшей с 17 по 19 июня 2025 года в Новосибирском Академгородке в Институте геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН. Диапазон рассмотренных тематик от детальных исследований дефектов кристаллической структуры отдельных кристаллов алмаза и включений в них до режимов и времени возникновения тектоники плит на ранней Земле в полной мере отражают вклад Н.В. Соболева в формирование современного представления об эволюции состава мантии Земли и обстановках образования кимберлитов и алмаза.

Главным процессом преобразования состава силикатной части Земли после отделения ядра является образование и рециклирование континентальной коры. Эти процессы тесно связаны с тектоническими режимами, действовавшими на разных этапах эволюции Земли. Настоящий обзор посвящен рассмотрению новейших геохимических данных и геодинамических моделей образования континентальной коры в истории Земли с особым вниманием к хадейскому и архейскому эонам. Отмечено, что кислая континентальная кора не может быть сформирована за счет прямого плавления безводной ультраосновной мантии. Необходимыми условиями ее образования является присутствие воды, протолита основного состава и минералов, концентрирующих высокозарядные элементы (Ti, Nb, Ta, Zr, Hf)- амфибола, рутила, ильменита и богатого жадеитом клинопироксена. Для ранней Земли, наиболее вероятной является двухстадийная модель, в которой сначала из мантии выплавляется базальтовая или пикритовая (океаническая) кора, оставляя тугоплавкий гарцбургитовый остаток. Затем, после гидратации, океаническая кора субдуцируется, плавится сама или высвобождает воду для плавления в мантии, образуя магмы континентальной коры, а оставшийся тугоплавкий остаток смешивается с тугоплавким мантийным веществом, создавая обедненный мантийный резервуар. Канонические отношения Nb/U и Ce/Pb не чувствительны к плавлению мантии в «сухих» условиях, но фракционируют при образовании расплава в присутствии амфибола и низкотемпературных высокотитанистых фаз. Поэтому эти отношения являются чувствительными маркерами процесса образования континентальной коры. Геохимические индикаторы, такие как (1) изотопный состав стронция в коматиитовых расплавах и ​​плагиоклазе в анортозитах, (2) соотношение элементов в расплавах коматиитов, (3) изотопный состав гафния и содержания микроэлементов в цирконе и (4) продукты распада короткоживущих изотопов самария и гафния в горных породах, либо подтверждают, либо не противоречат активному формированию континентальной коры и обедненной мантии уже в хадейском эоне. Образование и переработка континентальной коры в этот период, вероятно, связаны с эпизодическими кратковременными событиями субдукции, вызванными плюмами.

В целом эти данные и модели, показывают, что тектонические режимы хадея (4,4-4,0 млрд. л. после затвердевания магматического океана) и эоархея (4,0-3,6 млрд. л.) на Земле были гораздо более динамичными и изменчивыми во времени и пространстве, чем ранее предполагалось. Однако глобальная тектоника плит, необходимым условием существования которой является связанная сеть зон субдукции, срединно-океанических хребтов и трансформных разломов, могла начать развиваться лишь позже, в архее. Вопрос о причинах возникновения тектоники плит в истории Земли остается предметом обсуждения, и выдвигаются новые гипотезы о роли поверхностных процессов, таких как эрозия континентов, требующие дальнейшего изучения.

Электротомографические (ЭТ) методики изучения геологических сред имеют большое количество практических приложений, что стимулирует активное развитие: аппаратурной и методической базы, методов анализа, обработки и инверсии данных. Осознавая ограничения и недостатки 2D систем наблюдения при работах в сложнопостроенных средах все чаще применяются площадные или 3D системы наблюдений, что позволяет повышать пространственное разрешение и достоверность построения геоэлектрических моделей. Преимущества 3D над 2D системами наблюдения часто неочевидны. Последнее ставит под сомнение целесообразность применения сложных и трудозатратных 3D систем наблюдений, особенно, — у «геофизиков-практиков». В работе рассматриваются технологии глубинной ЭТ с 3D системами наблюдений, методы построения геоэлектрических моделей, их преимущества и недостатки. На основе математического моделирования/инверсии данных ЭТ: демонстрируются преимущества 3D и недостатки 2D систем наблюдения, систематизируются типовые искажения геоэлектрических моделей. Предлагается оптимизированная по трудозатратам/стоимости работ 3D система наблюдений, в которой источники поля и приемные диполи, располагаются на и вне профилей наблюдения. Приводится сравнение моделей, построенных по данным ЭТ с 2D и 3D системами наблюдений, демонстрируются и типовые искажения. По результатам математического моделирования показывается, что 3D инверсия данных ЭТ с оптимизированными разреженными системами наблюдений позволяет подавить большую часть искажений, типичных для 2D систем наблюдения. Это открывает путь к снижению трудозатрат/стоимости полевых работ — более активному применению ЭТ с 3D системами наблюдений при поисках рудных месторождений.

Приводятся результаты выполнения магнитовариационного зондирования в сложно построенном в геологическом отношении Восточно-Камчатском вулканическом поясе с активными в настоящее время вулканами. Используются записи вариаций геомагнитного поля на обсерватории «Паратунка» и её стационаре «Карымшина», удалённом от неё на 18 км к юго-западу. Рассчитанные в обеих пунктах типперы подвергались 3D-инверсии, выполняемой с помощью программы ModEM. Используемые различные стартовые модели инверсии с учётом батиметрии близлежащих водных толщ Тихого океана позволили выделять проводящие блоки под вулканическим поясом на глубинах 10-50 км. Для подтверждения результатов выполнялась инверсия типперов, полученных при решении прямой задачи для модели геоэлектрического разреза, содержащего проводящие блоки в этом же интервале глубин. Представлены наиболее характерные горизонтальные срезы и вертикальные разрезы, полученной оценочной геоэлектрической модели района исследований, включающем Паратунский геотермальный район и кальдеру Карымшина. Полученные результаты сравниваются с результатами сейсмической томографии на S-волнах, выполненной в этом районе.