Главная – Журналы – Геология и геофизика 2015 номер 9

Приведены новые данные по геологическому строению, возрасту, петрогеохимическому составу и условиям образования позднепротерозойского Метешихинского ультрамафит-мафитового плутона икатского комплекса. Показано, что в его строении участвуют две группы пород - мафитовая, составляющая основной объем массива, и ультрамафитовая, соответствующие двум интрузивным фазам. Первая включает расслоенную серию пород, обогащенных интеркумулусным амфиболом и варьирующих по составу от оливиновых габбро до лейкократовых габбро и анортозитов; вторая сложена верлитами, плагиоверлитами и оливиновыми клинопироксенитами. На основании минералого-петрографических, геохимических и изотопных исследований показано, что породы обеих фаз кристаллизовались из единого расплава мантийного происхождения. При этом P-T -условия их формирования существенно различались. Предполагается, что их разделение произошло в промежуточной камере при фракционной кристаллизации и накоплении ранних минералов (оливина и, возможно, клинопироксена) в нижних частях камеры. С помощью программного комплекса COMAGMAT рассчитан состав исходного расплава для пород первой фазы. Он соответствует толеитовому базальту нормального ряда с содержанием воды 0.2-0.5 мас. %, кристаллизация которого могла происходить при давлении 3.0-3.5 кбар и активности кислорода, соответствующей буферу QFM. Для дифференцированной серии типично постепенное обеднение Cr, Ni и обогащение Sr, Ti, Cu и РЗЭ в процессе эволюции расплава. Cпектры распределения РЗЭ в породах массива обладают однотипным слабофракционированным трендом распределения с преобладанием легких лантаноидов над тяжелыми и величиной (La/Yb) _N = 1.25-2.75. Мультиэлементным спектрам свойственны отрицательные аномалии K, Th, Nb, Zr и максимумы Ba, U, Sm и Sr. Геохимические характеристики несут черты сходства с толеитовыми базальтами современных островных дуг. Проведенные исследования показали, что Метешихинский массив сформировался в позднем рифее (809 млн лет) в субдукционной обстановке активной окраины Сибирского континента.

Обобщены результаты геологических, геохронологических, петрогеохимических и изотопно-геохимических исследований (Sr-Nd) поздневендских-раннепалеозойских гранитоидных батолитов Восточной Тувы (Каахемский, Восточно-Таннуольский и Хамсаринский и др.). Анализ геохронологических данных (U-Pb, Ar-Ar методы) позволил установить, что формирование поздневендских-раннепалеозойских гранитоидов Восточной Тувы прослеживается в возрастном диапазоне 562-450 млн лет на нескольких возрастных рубежах и различных геодинамических этапах развития ( островодужный - 562-518 млн лет, аккреционно-коллизионный - 500-450 млн лет). При этом основной объем гранитоидного магматизма фиксируется на аккреционно-коллизионном этапе развития региона. Среди породных ассоциаций преимущественное развитие получили диорит-тоналит-плагиогранитные ассоциации с различными петрогеохимическими характеристиками. Результаты петрогеохимических исследований поздневендских-раннепалеозойских плагиогранитоидных ассоциаций позволили установить, что среди них выделяются плагиогранитоиды высоко- и низкоглиноземистого типа, отражающие различные условия формирования исходных расплавов. На островодужном этапе развития региона наблюдаются только низкоглиноземистые плагиограниты толеитовой ( М -тип) и известково-щелочные ( I -тип) серии. Формирование исходных для них расплавов происходило при P = 3-8 кбар за счет частичного плавления метабазитов N-MORB-типа в равновесии с амфиболсодержащим реститом. Изотопно-геохимические исследования показали, что для них характерны положительные значения e _Nd (6.9-6.3) и низкие отношения изотопов стронция ( ⁸⁷Sr/ ⁸⁶Sr = 0.7034-0.7046). Пониженные в сравнении с деплетированной мантией значения e _Nd, а также особенности их петрогеохимического состава (наличие Nb-Ta и Ti минимумов) отражают субдукционные характеристики метабазитового субстрата при подчиненном участии древнекорового материала. На аккреционно-коллизионном этапе развития региона происходило формирование плагиогранитоидов высоко- и низкоглиноземистого типа известково-щелочной серии ( I -тип). Высокоглиноземистые плагиогранитоиды являются продуктами плавления метабазальтов N-MORB-типа в низах коллизионного сооружения при P ³ 15 кбар в равновесии с гранатсодержащим реститом, а низкоглиноземистые плагиогранитоиды формировались за счет плавления метабазитов в верхних частях этих же коллизионных сооружений, при P ≤ 8 кбар в равновесии с амфиболсодержащим реститом. Sr-Nd изотопные данные указывают, что для высоко- и низкоглиноземистых плагиогранитоидов аккреционно-коллизионного этапа развития региона по мере омоложения пород отмечается снижение значений e _Nd (от 6.2 до 3.4), удревнение Nd-модельного возраста T _Nd(DM) (от 0.73 до 0.92 млрд лет) и повышение значений первичных отношений изотопов стронция ( ⁸⁷Sr/ ⁸⁶Sr = 0.7036-0.7048), которые, как и для плагиогранитоидов островодужного этапа, указывают на существенно метабазитовый состав исходного субстрата при прогрессивной добавке древнего корового материала в область магмогенерации.

Проведены палеосейсмологические исследования в пределах Яломанского грабена (Горный Алтай). В нижнем течении р. Малый Яломан выявлено пять разрезов четвертичных отложений с присутствующими в них сейсмогенными деформациями (сейсмитами). Следы древних землетрясений сконцентрированы на двух возрастных уровнях позднего плейстоцена - голоцена. В качестве механизмов образования сейсмитов следует рассматривать хрупкое разрушение, разжижение и флюидизацию. Типы сейсмогенных деформаций и их размеры позволяют утверждать, что в пределах Яломанского грабена и его горного обрамления в доисторическое время существовала зона концентрации землетрясений с М ≥ 5-7, хотя в настоящее время здесь происходят землетрясения с более низкими магнитудами. Это следует учитывать при проектировании нитки трубопровода в КНР и строительстве объектов туристической инфраструктуры.

Приводятся результаты изучения донных отложений прогляциального оз. Эхой, питающегося талыми водами ледника Перетолчина. Донные осадки, сформированные с 1885 по 2013 г., изучались с временным разрешением год-сезон рентгенофлуоресцентным анализом c использованием синхротронного излучения в режиме сканирования и традиционного анализа (РФА-СИ-скан, РФА-СИ), методом инфракрасной спектроскопии и цветовой обработкой фотографий керна. Глубинно-возрастная модель керна строилась на подсчете годовых слойков с контролем модели по анализу распределения активностей изотопов ²¹⁰Pb, ¹³⁷Cs, ²³⁸U и ²²⁶Ra. Динамика ледника рассматривается через интенсивность поставки талыми водами ледника кластогенного материала в озеро. В элементном составе донных отложений выделяются три группы элементов, отображающих периоды смещения переднего края ледника и интенсивность развития аквальной биоты. Первая группа элементов (Са, К, Ti, Fe и Mn) характеризует поставку кластогенного материала без существенных изменений границ ледника. Вторая группа элементов (Ni, Cu, Br и U) отвечает за интенсивность развития аквальной биоты. Третья группа элементов (Rb, Sr, Zr, Nb, Y и Th) указывает на то, что смещение переднего края ледника было значительным. Существенная деградация ледника началась после 1920 г., однако при этом до 1947 г. отступание его нижней границы было незначительным. С 1947 по 1970 г. ледник отступал интенсивно. Наиболее быстро этот процесс проходил в период 1953-1970 гг. Устойчиво высокие региональные летние температуры 1938-1970 гг. послужили причиной значительной потери ледником своих объемов и существенного редуцирования его границ. Следующий период устойчивой деградации ледника продолжался с 1980 по 2000 г. и был синхронен с резким глобальным увеличением температур в Северном полушарии. После 2000 г. темпы деградации ледника снизились.

Приводится краткий обзор различных взглядов на модель седиментации отложений ачимовской толщи Западной Сибири. В зависимости от тех или иных представлений на строение толщи у исследователей существуют неоднозначные подходы к картированию границ ее площадного распространения. На основе клиноформной модели строения разреза неокома авторами представлен геолого-геофизический материал, обосновывающий положение западной и восточной границ ачимовской толщи.

Гранитные пегматиты являются уникальным природным объектом, позволяющим исследовать ту часть магматических процессов, которые непосредственно ведут к формированию рудообразующих сред и систем. Статья представляет собой обобщение современных представлений о фазовых превращениях в водосодержащих силикатных системах при параметрах, близких к переходу от магматической кристаллизации к гидротермальной. Сопоставление фазовых диаграмм и результатов исследования пегматитообразующих сред позволяет сделать выводы о процессах кристаллизации водонасыщенных магм миароловых гранитных пегматитов. Флюидный режим водно-гранитных систем простого состава, не обогащенных флюсующими компонентами, определяется главным образом дегазацией магмы или привносом летучих потоками трансмагматических флюидов. Эти процессы приводят к обособлению существенно углекислотного или существенно водного флюида. При кристаллизации таких магм минералообразование магматического этапа резко разграничено в Р - Т пространстве и, возможно, во времени от кристаллизации из водных или смешанных углекислотно-водных над- и субкритических растворов. Становление очагов водонасыщенной гранитной и пегматитовой магмы, обогащенной фтором, бором и щелочными металлами, предполагает формирование гетерогенной минералообразующей среды, в которой средой кристаллизации на высокотемпературных этапах является магматический расплав, а при снижении температуры в этом качестве одновременно могут выступать водный флюид, водно-силикатная и водно-солевая жидкости. Процесс гидротермальной кристаллизации также может происходить в гетерогенной среде, которая состоит из водных растворов различной концентрации и пара или водно-углекислотного газа. Соотношение различных видов флюидного режима при становлении очагов гранитных и пегматитовых магм, насыщенных летучими компонентами, будут определять разнообразие постмагматических образований, сопровождающих гранитные массивы.

Приведены результаты геохимического изучения хромшпинелидов в ультрабазитах Алхадырского террейна, впервые выполненного на представительной коллекции, изученной с применением современных методов исследования. Получены уникальные для массивов данного возраста и формационного типа сведения по составу расплавных включений. На основании изучения морфологии зерен, взаимоотношения с породообразующими минералами и состава обнаружены три генерации хромшпинелидов. Выявлены различные типы геохимической зональности в неоднородных зернах хромшпинелидов. В результате комплексного изучения состава хромшпинелидов и захваченных ими расплавных включений установлен состав родоначального расплава и получены температуры кристаллизации минералов рассматриваемых ультрабазитов.

Представлены результаты экспериментального исследования реакций в системе Fe-CaCO ₃ при давлении 6 ГПа и различных температурах от 1273 до 1873 К. Данная система отражает возможный механизм окислительно-восстановительного взаимодействия, происходящего в погружающейся субдукционной плите на контакте с восстановленной мантией, и вариант взаимодействия на границе ядро-мантия. Анализ образцов показал, что изучаемая реакция сопровождается образованием карбонатитового расплава, а также карбида (Fe ₃C) и кальциевого вюстита ((Ca,Fe)O), которые в зависимости от условий опытов образуют твердые или жидкие фазы. При 6 ГПа плавление карбоната кальция в системе, содержащей железо, происходит в интервале температур 1473-1573 K, что согласуется с исчезновением арагонита в сложных карбонатсодержащих системах. Состав расплава не меняется под влиянием металлического железа и фактически соответствует чистому CaCO ₃. Вдоль мантийной адиабаты или при немного больших температурах описываемый карбонатный расплав сосуществует в равновесии с металлическим железом или кальциевым вюститом и объясняет совместное нахождение включений карбонатов и железа в литосферных и сверхглубинных алмазах.

Рассмотрены минеральные ассоциации и минералого-геохимические особенности гипогенного золота Хаак-Саирского полистадийного, малосульфидного золото-кварцевого рудопроявления в лиственитах. На основании минералогических исследований выделены три продуктивные стадии образования минералов Au и Ag, в том числе: золото-сульфосольно-сульфидно-кварцевая, золото-ртутисто-кварцевая и золото-селенидно-теллуридно-сульфидно-кварцевая. В первую продуктивную стадию образовались весьма высокопробное золото → высокопробное золото → серебристое (среднепробное и низкопробное) золото → электрум + + Ag-содержащие и серебристые блеклые руды (Ag до 50 мас. %) ± акантит ± гессит. Вторая продуктивная стадия включает высокопробное золото → Hg-содержащее и ртутистое золото → ртутистый электрум → ртутистый кюстелит → Au-содержащее ртутистое серебро. Третья продуктивная стадия включает высокопробное золото → ртутистое золото → ртутистый электрум + науманнит + Te-содержащий науманнит + фишессерит + тиманнит + гессит + колорадоит + Ag-содержащие минералы ряда галенит-клаусталит (Ag до 6 мас. %) ± Se-киноварь ± Se-имитерит. Формирование продуктивных минеральных ассоциаций рудопроявления происходило в гипабиссальной фации глубинности ( P ~ 0.5 кбар; H ~ 1.5 км), на фоне снижения температур 290-160 °C, при вариациях f (O ₂), f (S ₂), f (Se ₂) и f (Те ₂).

В настоящей работе рассматривается решение двумерных уравнений Максвелла с использованием преобразовании Лагерра. Получены и приведены оптимальные параметры разностных схем для этих уравнений. Указаны численные значения этих оптимальных параметров. Разностные схемы 2-го порядка с оптимальными параметрами дают точность решения уравнений, близкую точности решения схемой 4-го порядка. Показано, что при использовании разложения Лагерра число оптимальных параметров в сравнении с разложением Фурье можно сократить. Это сокращение приводит к упрощению разностной схемы и сокращению объема вычислений, т.е. эффективности алгоритма.

Важной и проблемной сейчас компонентой ядерно-геофизических технологий является компьютерная инверсия данных измерений на основе уравнения переноса частиц. В работе развиты подход и итерационные методы для этой инверсии по данным измерений гамма-гамма-метода. В рамках подхода «последовательные приближения по характерным взаимодействиям» выделены типичные взаимодействия и построены итерационные методы для двух задач: задачи восстановления плотности формации и задачи восстановления пары параметров - плотности формации и толщины глинистой корки. Для исследования свойств итерационных процессов осуществлены численные эксперименты, которые подтверждают теоретические представления о сходимости методов.