Главная – Журналы – Геология и геофизика 2015 номер 12

Выделены три уровня периодичности вулканических извержений, отличающихся причинно-следственными связями. Первый уровень малого масштаба и длительностью от десятков до тысяч лет обусловлен периодическим накоплением расплава в промежуточных камерах и периодическим их извержением как по внутренним причинам, так и под триггерным влиянием внешних причин (солнечная активность, приливное изменение скорости вращения Земли). Второй, среднемасштабный уровень (от сотен тысяч до миллионов лет) обусловлен периодичностью перестроек зон спрединга и субдукции, третий, наиболее масштабный и длительный уровень периодичности (30-120 млн лет) - периодическими накоплениями расплава на границе ядра и мантии, подъемом мантийных плюмов и последующим ускорением конвекции. Вероятно, эти же причины являются главным регулятором среднего уровня периодичности. Ускорение конвекции в астеносфере, вызванное периодическими импульсами мантийных струй, определяет изменения ансамбля движущихся плит через изменения зон спрединга. Промежуточный уровень периодичности (сотни тысяч лет - первые миллионы лет) проиллюстрированы на примере Камчатки и Японии, где периодические изменения интенсивности субдукционного магматизма обусловлены перестройкой задуговых бассейнов (Шикоку, Японского моря, Южно-Курильского бассейна).

Приведена комплексная характеристика бластомилонитов Икатского надвига, находящегося в пределах Икатского террейна Восточно-Забайкальской ветви Центрально-Азиатского складчатого пояса. По надвигу метаморфические породы Гаргинской «глыбы» надвинуты на кембрийские почти не метаморфизованные отложения икатской свиты. Рассмотрена геологическая позиция надвига, строение, минеральный и петрохимический состав бластомилонитов шовной зоны, выполнено U-Pb датирование детритовых цирконов. Бластомилониты развиты по гнейсам Гаргинской глыбы, протолит которых содержал примесь кислого вулканогенного материала. Возраст протолита не древнее неопротерозойского (~750-800 млн лет). ⁴⁰Ar/ ³⁹Ar методом по метаморфогенному биотиту из бластомилонитов установлено время образования надвига - 282 ± 0.4 млн лет. Надвиг маркирует период тангенциального сжатия в ходе позднепалеозойских процессов тектонометаморфической активизации, связанных с погружением океанической коры Монголо-Охотского океана под Сибирский континент.

Приведены данные изучения геологической позиции, минералого-петрографических особенностей, вещественного состава и возраста гранитоидов Гамовского батолита, локализованного в пределах Лаоелин-Гродековского террейна на крайнем юге Российского Приморья. Установлено, что массив сложен породами четырех интрузивных фаз от габбро до лейкогранитов. Результаты U-Pb датирования цирконов тоналитов второй фазы и лейкогранитов завершающей фазы (254 ± 4 и 259 ± 2 млн лет соответственно) показали, что внедрение гранитоидов происходило в поздней перми без существенного разрыва во времени. Результаты структурных исследований указывают на внедрение гранитоидов в обстановке субширотного сжатия. Результаты геохимических исследований показывают, что в составе интрузива совмещены гранитоиды резко различных геохимических типов: габброиды, кварцевые диориты и тоналиты с характеристиками пород низкоглиноземистой TTG-серии, известково-щелочные гранодиориты и граниты I -типа, а также умеренно-щелочные лейкограниты. Полученные данные в совокупности с результатами предшествующих исследований пермотриасовых гранитоидов Южного Приморья не позволяют связывать их формирование с эволюцией структур Солонкерского океана и заставляют предполагать реализацию более сложного тектонического сценария, природа которого требует дополнительных исследований.

Представлены новые данные по метасоматическим изменениям литосферной мантии центральной части Архангельской алмазоносной провинции (ААП), в районе кимберлитовой трубки им. В. Гриба. Изучен химический и микроэлементный состав минералов 26 ксенолитов гранатовых перидотитов из трубки им. В. Гриба, 17 из которых содержат флогопит. Целью работы явилось выявление особенностей состава, строения и метасоматических изменений литосферной мантии центральной части ААП. Детальные минералогические, петрографические и геохимические исследования минералов перидотитов (граната, клинопироксена и флогопита) позволили выявить признаки проявления двух типов модального метасоматического обогащения пород литосферной мантии: высокотемпературного/расплавного и низкотемпературного/флогопитового. Оба типа модального метасоматоза существенно изменили химический состав перидотитов. Низкотемпературный тип мантийного метасоматоза проявлен в новообразованиях флогопита в перидотитах в виде крупных таблитчатых зерен и бесформенных выделений. Две структурные разновидности флогопита имеют существенные различия в химическом составе, в первую очередь, по концентрациям TiO₂, Cr₂O₃, FeO, Ba, Rb и Cs. Породообразующие минералы флогопитсодержащих перидотитов отличаются по химическому составу от минералов безфлогопитовых перидотитов, прежде всего, по повышенному содержанию FeO. Продуктами высокотемпературного/расплавного мантийного метасоматоза является значительная часть гранатов и клинопироксенов из перидотитов, на что указывают высокие концентрации и характер распределения РЗЭ в этих минералах. С помощью геохимического моделирования фракционной кристаллизации можно выделить составы возможных расплавов - метасоматических агентов. По составу несовместимых элементов данные расплавы могут быть близки к пикритам Ижмозерского поля, базальтам Турьинского поля и карбонатитам Мельского поля ААП. Характер распределения РЗЭ в минералах перидотитов позволяет определить последовательность проявления метасоматического обогащения литосферной мантии под трубкой им. В. Гриба.

Статья посвящена изучению включений расплава в минералах ксенолитов ийолитов вулкана Олдоиньо Ленгаи. Расплавные включения разного фазового состава выявлены в макрокристах форстерита, в кристаллах диопсида, нефелина, фторапатита, а также зернах андрадита и Ti-магнетита. Нефелин содержит первичные включения расплава (силикатное стекло + газокарбонатная глобула ± субмикронные глобулы ± сульфидная глобула ± дочерние/ксеногенные фазы, представленные диопсидом, фторапатитом, Ti-андрадитом и алюмоакерманитом). Газокарбонатная глобула состоит из газового пузыря, окруженного тонкораскристаллизованным агрегатом Na-Ca-карбонатов (ньеререит, грегориит). Во фторапатите первичные карбонатно-солевые включения приурочены к центральным зонам минерала-хозяина. Они содержат ньеререит, грегориит, тенардит, витерит, флюорит, виллиомит и некоторые другие фазы. По минеральному составу они соответствуют натрокарбонатитам. Первичные включения в диопсиде и Ti-андрадите (стекло + газовый пузырь ± дочерние фазы) встречаются редко. В зернах диопсида и форстерита присутствуют цепочки вторичных существенно карбонатных включений. Помимо вышеуказанных минералов в них были выявлены галит, сильвин, нейборит, Na-Ca-фосфат, щелочные сульфаты и другие редкие фазы. В диопсиде также встречаются сульфидные включения (пирротин ± халькопирит ± джерфишерит ± галенит ± пентландит). По химическому составу силикатные стекла расплавных включений варьируют в широких пределах. Они характеризуются высокими содержаниями Na, K и Fe при низком содержании Al. Все стекла имеют высокие концентрации щелочей (16-23 мас. % Na ₂O + K ₂O) и являются агпаитовыми [(Na + K)/Al = 1.1-7.6]. Существенно карбонатные включения в минералах ийолитов обогащены Na, P, S и Cl. Полученные данные свидетельствуют о том, что исходный расплав в промежуточной камере в процессе кристаллизации ийолитов уже был гетерогенен и содержал сосуществующие силикатную, натрокарбонатную и сульфидную составляющие. Согласно термометрическим данным по включениям расплава, силикатно-карбонатная несмесимость проявлялась при T > 580 °C.

С целью уточнения низкотемпературной части фазовой диаграммы Ag ₂S-Ag ₂Se и выявления противоречий между природными и экспериментальными данными изучены взаимоотношения и химические составы сульфоселенидов серебра в рудах золото-серебряного месторождения Роговик (Северо-Восток России). С использованием методов оптической и сканирующей электронной микроскопии выявлены два типа взаимоотношений между фазами системы Ag ₂S-Ag ₂Se: 1) Se-содержащий акантит (Se-акантит) и S-содержащий науманнит (Se-науманнит) встречаются как мономинеральные микровключения или заполняют трещины в зернах или в межзерновом пространстве других минералов, а также акантит (без примесей) образует каймы по Fe-содержащему сфалериту (Fe-сфалерит); 2) Se-акантит формирует каймы по S-науманниту. Результаты рентгеноспектрального электронно-зондового микроанализа сульфоселенидов серебра в рудах месторождения Роговик показали, что концентрации селена в акантите лежат в интервале от 0 до 7.9 мас. %, а серы в науманните - от 0 до 3.2 мас. %, что соответствует акантитовому ряду Ag ₂S-Ag ₂S _0.74Se _0.26 и науманнитовому Ag ₂S _0.28Se _0.72-Ag ₂Se. Выявленные интервалы составов акантитового и науманнитового рядав на исследуемом объекте шире, чем были определены ранее на основе анализа природных сульфоселенидов серебра для месторождений Гуанохуато (Мексика), Силвер Сити (США), Салида (Индонезия) и других (Ag ₂S-Ag ₂S _0.85Se _0.15 и Ag ₂S _0.12Se _0.88-Ag ₂Se соответственно), но заметно уже, чем для синтетических образцов: Ag ₂S-Ag ₂S _0.4Se _0.6 и Ag ₂S _0.3Se _0.7-Ag ₂Se. Наличие срастаний двух фаз ряда Ag ₂S-Ag ₂Se в виде кайм Se-акантита по S-науманниту в рудах месторождения Роговик, а также отсутствие трехфазных срастаний сульфоселенидов серебра разного состава Ag ₂S _{1- x} Se _x на Роговике и других месторождениях не подтверждает предположение о третьем твердом растворе. Обзор и пересмотр имеющихся опубликованных данных по взаимоотношениям акантита и агвиларита с науманнитом на других месторождениях также свидетельствуют о существовании двух твердых растворов (акантитового и науманнитового) в системе Ag ₂S-Ag ₂Se и подтверждают экспериментальные данные. Необходимо проведение детальных исследований природных сульфоселенидов серебра, попадающих в интервал Ag ₂S _0.4Se _0.6 и Ag ₂S _0.3Se _0.7, с целью выявления двухфазной области несмесимости и ее границ.

Рассмотрены геологические процессы, протекающие в речных долинах, - перемещение аллювиальной россыпи и селевого потока. Последние представлены в форме вязких жидкостей. На основе модельного подхода изучена динамика распределения минерала россыпи и грязекаменного материала в речной долине. Перемещающийся материал исследован как самостоятельный поток твердых частиц (твердый поток), свободный от вмещающих пород. Взаимодействие потока с внешней средой задавалось массовыми силами, силами трения через источники-стоки вещества. Для математического описания твердого потока использовалась система уравнений течения вязкой жидкости. Полученные в ходе численных экспериментов параметры россыпи и селя удовлетворительно близки к натурным данным для реальных объектов.

Приведен пример использования временных характеристик вызванной поляризации (ВП) для решения поисковых задач на флангах золото-серебряного месторождения Джульетта. Анализ временных характеристик ВП проводился на основе декомпозиции Дебая, которая позволяет восстанавливать распределение времен релаксации. Приведены экспериментально установленные зависимости параметров ВП от основных петрофизических параметров вкрапленных руд, которые использовались для интерпретации полевых данных. Выделены зоны гидротермально-метасоматически измененных пород, содержащих мелкую вкрапленность сульфидных минералов, которые были пропущены при использовании стандартной методики анализа данных метода ВП. Выполнена оценка содержания сульфидных минералов в измененных породах, которая не противоречит геологическим данным.

Проявление анизотропии электропроводности в нижней мантии рассматривается как возможное следствие фазового перехода магнезиовюстита из полупроводникового в металлическое состояние. Предлагается способ получения информации о тензоре электропроводности погруженного анизотропного слоя по геомагнитным данным, регистрируемым в настоящее время мировой сетью. Показана возможность получения оценок элементов тензора электропроводности, относящихся к тангенциальным компонентам электромагнитного поля, с помощью анализа характеристик одной магнитной моды. Приводятся результаты обработки по предложенной методике реальных данных за промежуток с 1920 по 2009 г. из банка среднемесячных значений компонент X , Y и Z геомагнитного поля, доступных через Интернет.

В последние годы в пределах Хэнтэйского поднятия были открыты и обследованы Хустайская, Гунжинская и Керуленская палеосейсмогенные структуры. В результате изучения этих структур получены данные, свидетельствующие о наличии зон вероятных очагов землетрясений, непосредственно влияющих на уровень сейсмической опасности г. Улан-Батор. Приводятся первые данные о количественных характеристиках доисторических землетрясений в Верхнекеруленской мезокайнозойской впадине. Для двух палеособытий радиоуглеродным методом установлен абсолютный возраст в интервалах времени BC 1152 - BC 1702 и BC 5466 - BC 7201 (ВС - летоисчисление до нашей эры). Сейсмогеологическое изучение дислокаций позволило оценить характер тектонических напряжений при формировании структур внутренних областей Хэнтэйского поднятия и объяснить их природу. Основным источником напряжений горизонтального сжатия являются эндогенные процессы, приводящие к расширению площади Хэнтэйского поднятия за счет периферийных бассейнов мезозойского осадконакопления.

В 2012 году обновленная энергетическая организация Ирана (СУНА) провела исследование силы тяжести над горячим источником геотермального поля Махаллат в провинции Маркази (Центральный Иран) в рамках освоения региона и разработки программы исследования геотермальной энергии в нем. В регионе Махаллат находится самое большое геотермальное поле в Иране. В данной работе представлена интерпретация различных гравитационных карт и 3D инверсионной модели. На карте остаточной гравитации показаны три зоны отрицательной аномалии силы тяжести (A1, A2 и A3), связанные с региональными геотермальными источниками. Карты горизонтального градиента выявляют сложную систему разломов. Для того чтобы получить более подробную информацию о геотермальном источнике Хорхе, рассчитана 3D-модель контрастов плотности с использованием метода Ли-Ольденбурга. Полученная 3D-модель дает изображение глубинной эволюции и контрастов плотности и показывает, что зона А1 обладает высоким потенциалом для развития геотермальных источников. Результаты также показывают, что интервал глубин между 1000  и 3000 м в зоне А1 является наиболее эффективным для использования геотермальной энергии.