Главная – Журналы – Геология и геофизика 2016 номер 4

На основе результатов исследования флюидных включений установлены некоторые важные особенности флюидного режима формирования редкометалльного Mo-W (Be) месторождения Калгутинское (Горный Алтай). Методами классической термобарогеохимии (крио- и термометрия), а также с помощью современных инструментальных микрозондовых методов исследования вещества (КР-спектроскопия и LA-ICP-MS) изучены флюидные включения в кварце кварц-вольфрамитовых жил (I рудный этап), в кварце специфического образования «кварцевое ядро», или кварцевая линза, а также в кварце пирит-халькопирит-молибденитового парагенезиса (II рудный этап). Результаты исследования показывают, что кварц-вольфрамитовые жилы Калгутинского месторождения формировались при участии гомогенных восстановленных флюидов, которые имели W-Sb геохимическую специализацию и концентрацию солей до 5.9 мас. %. В состав газовой фазы входили CO₂, N₂ и CH₄. Пирит-халькопирит-молибденитовая минерализация формировалась при участии окисленных флюидов, которые имели температуру 530-420 °С, среднюю концентрацию солей (до 9.3 мас. %). Газовая фаза этих флюидов имела высокую плотность (до 0.55 г/см³), ее состав определялся CO₂, N₂ и H₂S. Давление минералообразующей среды колебалось от 50 до 25 МПа. Геохимическая специализация окисленных флюидов определялась Cu, Mo, Bi и S. Продуктивное комплексное грейзеново-жильное Mo-W(Be) оруденение Калгутинского месторождения было сформировано в результате наложения грейзеновой молибденит-халькопиритовой минерализации на минеральные ассоциации более ранних кварц-вольфрамитовых жил. Окисленные металлоносные флюиды, формировавшие молибденовое оруденение Калгутинского месторождения, характеризуются повышенными концентрациями серы и являются геохимическими аналогами магматических металлоносных рудообразующих флюидов Cu-Au-Mo порфировых месторождений Центрального Алдана, генетически связанных со щелочными массивами. Это позволяет высказать предположение о существенном влиянии мантийного источника на формирование Калгутинской редкометалльной рудно-магматической системы, о чем свидетельствует и изотопный состав серы халькопирита, молибденита и пирита из рудных парагенезисов, укладывающийся в узкий интервал значений -1.2…+2.9 d³⁴S ‰ и отвечающий изотопному составу мантийной серы.

С помощью широкого привлечения методов комплексного изучения включений минералообразующих сред выяснены условия формирования одного из крупнейших апатитовых месторождений Маймеча-Котуйской провинции, расположенного в экзоконтактовой зоне - апокварцитовых фенит-эгиринитах - Маганского щелочно-ультраосновного карбонатитового массива. Здесь изучены наиболее обогащенные фосфором экзоконтактовые нефелинсодержащие эгириниты и ийолитовые жилы в эгиринитах. В жильных ийолитах в нефелине обнаружены первичные расплавные включения силикатно-солевого состава, а в апатите - сингенетичные первичные расплавные включения силикатного, щелочного сульфатно-карбонатного и карбонатного составов. В экзоконтактовых нефелинсодержащих эгиринитах в апатите зафиксированы первичные расплавные включения щелочного сульфатно-карбонатного состава. При детальном изучении включений установлено, что кристаллизация нефелина в апатитсодержащих ийолитовых жилах происходила при 1100-1120 °C из гомогенного, обогащенного SO₃, Cl, CO₂, H₂O нефелинитового расплава, локально контаминированного вмещающими кварцевыми песчаниками и кварцитами. При более низких температурах - либо на заключительных стадиях кристаллизации нефелина, либо на ранних стадиях образования апатита - расплав уже был гетерогенный, вероятно, в связи с проявлением несмесимости и состоял из более кремнистой силикатной, а также щелочной сульфатно-карбонатной и карбонатной фракций. Кристаллизация апатита осуществлялась преимущественно из обособившихся щелочных сульфатно-карбонатных расплавов: в жильных ийолитах при 1080-980 °C, в эгиринитах - при 940-760 °C. Щелочные сульфатно-карбонатные расплавы в жильных ийолитах по сравнению с таковыми в эгиринитах были больше обогащены SO₃, но меньше фосфором. Завершилась кристаллизация апатита из карбонатных расплавов, содержащих незначительные количества фосфора.

Изучены особенности распределения и формы нахождения (ФН) главных (Au, Ag) и основных сопутствующих элементов-индикаторов оруденения (Hg, Sb, As, Pb, Zn, Cu) в образцах, отобранных из рыхлых отложений литохимических потоков рассеяния (ЛПР) золото-серебряных (Au-Ag) зон Дукатского месторождения. С помощью рудных микроскопов ПОЛАМ-312, ПОЛАР-3 и рентгеноспектрального электронно-зондового микроанализа на приборах Superprobe-733 и JXA-8200 (JEOL Ltd, Tokyo, Japan) выявлены основные минеральные и неминеральные формы нахождения элементов-индикаторов Au-Ag оруденения. Установлено, что особенности распределения и ФН рудных элементов в рыхлых (аллювиальных) отложениях водотоков, дренирующих Au-Ag зоны, теснейшим образом связаны с особенностями состава руд. Так же как в рудах, главными элементами-индикаторами оруденения являются Au и Ag, основными сопутствующими - Hg, Sb, As, Cu, Pb, Zn. В аллювиальных отложениях золото представлено электрумом, тонкодисперсными частицами (дисперсными, ультрадисперсными, коллоидно-дисперсными) и так называемым «связанным», в основном с сульфидами, невидимым Au (сорбционной составляющей и производными от нее). Серебро, кроме гипергенных образований, микровключений и ультраразмерных частиц, представлено самородной формой и частично сохранившимися сульфидами и сульфосолями. Остальные элементы (Hg, Sb, As, Pb, Zn, Cu) - это сложные по составу вторичные минералы и сохранившиеся в разной степени корродированные обломки зерен пирита, халькопирита, галенита, сфалерита, среди которых преобладают оксиды и гидроксиды, в основном Fe. В меньшей степени проявлены различные соли и водорастворимые сульфаты Fe, Cu, Pb, Zn. При изучении условий формирования ЛПР в зонах криолитогенеза, где процессы физического выветривания считаются главными, нельзя не учитывать роль химических факторов, в первую очередь хемосорбции. Доказательством тому служит обогащенность золотом, серебром и в целом рудными элементами рыхлого материала «тонких» классов. Высокий процент в рудах и ореольных зонах подвижных, легко выщелачиваемых обычными кислотами форм элементов, в сочетании с широким развитием в этих классах глинистых минералов и гидроксидов, оказывает на процессы хемосорбции существенное влияние. Так, в русловых отложениях головной части потока доля тонкодисперсного и «связанного» Au, элемента, как традиционно считается, меньше всего подверженного процессам химического выветривания, достигает 50-60 %. На долю самородного Au (электрума) приходится 40-50 %. По мере транспортировки материала происходит его разубоживание. В шлейфе ЛПР на фоне снижения концентраций увеличивается доля тонкодисперсного и так называемого «связанного» Au (до 95 %). Очевидно, что эти две формы Au в потоках по сравнению с рудами преобладают. В практическом отношении ФН элементов-индикаторов Au-Ag оруденения во вторичных средах, так же как и в первичных, служат эффективным критерием оценки перспектив геохимических аномалий, выявленных по ЛПР. Они являются надежным показателем их рудно-формационной принадлежности и имеют важное практическое значение. Предполагается, что в ряде случаев с их помощью можно оценивать уровень эрозионного среза дренируемых зон и участков, т.е. прогнозировать оруденение на глубину. Этот критерий может успешно применяться на всех стадиях геохимического изучения рудоносных площадей, начиная с прогнозной оценки перспектив выявленных по ЛПР аномалий на слабоизученных территориях, до детальных работ на конкретных, уже известных рудных объектах.

На основе детального изучения стратиграфического распространения находок трилобитов проведено биостратиграфическое расчленение куонамской свиты, которая вскрывается в береговом обнажении в среднем течении р. Оленек (18 км ниже по течению от пос. Оленек). Проведено детальное описание разреза, установлены биостратиграфические подразделения в ранге биостратиграфических зон и слоев с фауной. Это слои с Calodiscus-Triangulaspis annio , зоны Delgadella ultima-Bergeroniellus expansus, Lermontovia dzevanovskii-Neopagetina orbiculata, Anabaraspis, Cheiruroides arcticus-Pagetia horrida, Kounamkites, Triplagnostus gibbus и слои с Tomagnostus fissus-Paradoxides sacheri . Эти биостратиграфические подразделения сопоставлены с региональными подразделениями Сибирской платформы. Также в статье анализируются комплексы трилобитов в пограничном интервале нижнего и среднего кембрия в описываемом разрезе и в других ранее изученных разрезах (реки Некекит, Молодо, Бороулах). Нижняя граница среднего кембрия в разрезе устанавливается по первому появлению Cheiruroides arcticus , т.е. по подошве биостратиграфической зоны Cheiruroides arcticus-Pagetia horrida. Этот уровень сопоставляется с одним из предлагаемых вариантов нижней границы 5-го яруса в новой, разрабатываемой в настоящее время Международной стратиграфической шкале кембрийской системы.

Представлена сводка данных по микрофауне остракод из средневерхнеголоценовых озерных отложений юга Западной Сибири, полученных в последние годы. Объекты исследования: озера Малые Чаны, Большая Ложка, Белое и палеоозеро Чича. Всего определено 28 видов остракод. Выявленные ассоциации отражают локальные особенности озерных экосистем, вместе с тем их изменения показали общие тенденции, которые могут связываться с региональными и глобальными изменениями климата. Похолодание второй половины суббореального периода отмечено сменой теплолюбивой и мезогалинной ассоциации на более холодолюбивое сообщество остракод группы кандонид около 3.4 тыс. календарных лет назад (кал. тлн). Распространение мезополитермофильных форм остракод в интервале 1.9-0.6 кал. тлн свидетельствует об окончании холодной климатической фазы и снижении уровней озер. С 0.6 кал. тлн до наших дней ассоциации остракод отличаются большим видовым разнообразием, вероятно, отражающим возросшую изменчивость водных экосистем из-за изменений уровня воды в озерах и солености. Выявленные по ассоциациям остракод климатические изменения совпадают с таковыми по палинологическим данным, обсужденным в статье.

Стратотипический и опорные разрезы казанцевских морских отложений в устье Енисея изучены методами оптически инфракрасно-стимулированной люминесценции (ИК-ОСЛ) зерен калиевого полевого шпата, оптически стимулированного послесвечения (ОСП) зерен кварца и методами электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) и по ²³⁰Th/U по раковинам моллюсков. Серия дат, полученная люминесцентными и уран-ториевым методами, укладывается в диапазон 120-68 тыс. лет, методом ЭПР - в диапазон 93-70 тыс. лет, что свидетельствует о накоплении изученных отложений на протяжении всего интервала морской изотопной стадии (МИС) 5. В составе казанцевского комплекса морских моллюсков выделяются относительно мелководные умеренно-тепловодные, бореальные и субарктические виды. Накопление в течение всей МИС 5 трансгрессивных отложений с обильной бореальной фауной морских моллюсков, включая показательный вид Arctica islandica , исключает существование в этот период времени ледниковой обстановки в низовьях Енисея, а тем более нахождение этого района под щитом покровного оледенения.

Методом хромато-масс-спектрометрии исследованы особенности распределения гопановых углеводородов в органическом веществе юрско-нижнемеловых аргиллитов из скважин, расположенных в западной части Енисей-Хатангского регионального прогиба. Впервые идентифицирована серия 25-норгопанов, которые обычно обнаруживают в нафтидах и связывают их происхождение с процессами биодеградации. Рассматриваются другие гипотезы возможного образования 25-норгопанов. На основе изучения закономерностей распределения редко встречающихся перегруппированных гопанов введены новые биомаркерные параметры, позволяющие повысить достоверность определения условий осадконакопления содержащегося в породах органического вещества и степени его термической преобразованности.

Показана взаимосвязь содержания и распределения халькофильных элементов в черносланцевой баженовской свите верхней юры-низов нижнего мела Западно-Сибирского морского бассейна с составом пород, темпом седиментации, окислительно-восстановительными обстановками формирования отложений. Устанавливается, что содержание суммы халькофильных элементов в глинисто-кремнистых породах и аргиллитах нормальных разрезов (1360.7 и 498.4 г/т соответственно) выше кларковых содержаний для черных сланцев подобного типа, а для аргиллитов алевритовых аномальных разрезов (186.7 г/т) - соответствует средним содержаниям для глин. При этом в глинисто-кремнистых породах в количествах, выше кларковых, содержатся Zn, Cu, As, Se, Cd, In, в околокларковых количествах - Pb, Ga, Ag, Hg, Te и ниже кларковых - Tl, Ge, Bi, Sn. В аргиллитах нормальных разрезов первая из этих групп включает Zn, As, Ga, вторая - Cu, Pb, Sb, Tl, Ge, Bi, третья - Se, Ag, In, Sn, Hg, Te. В аргиллитах алевритовых аномальных разрезов первая группа включает Ga, Ag, Ge, Bi, Te (?), вторая - Cu, As, Cd, Pb, In, третья - Zn, Se, Sb, Hg. Выявляется, что такие элементы, как S, Сu, Zn, As, Ge, Se, Ag, Cd, In, Sb, Hg связаны в свите с пиритом, а также с органическим веществом, тогда как Ga, Sn, Pb, Bi, Tl имеют главным образом терригенную природу, что для первых четырех элементов ранее было обосновано Я.Э. Юдовичем и М.П. Кетрис, и связаны с глинистым материалом.

Комплексное геофизическое и геохимическое исследование области распространения кислого дренажа от сульфидсодержащих отвалов отходов обогащения руд Ново-Урского месторождения позволило определить два направления миграции высокоминерализованных токсичных растворов. Поверхностный сток идёт по естественному уклону долины. В вертикальном направлении по природному разлому происходит проникание дренажных потоков в грунтовые и подземные воды на глубину более 20 м. На основе интерпретации геофизических данных предполагается, что в процессе проникновения дренажных растворов в геологический среде происходит разубоживание растворов чистыми грунтовыми водами, приводящее к уменьшению обшей минерализации в 6 раз.

Уточнена теория приливов в части определения зависимости амплитудных дельта-факторов суточных и полусуточных волн для упругой Земли без океана от широты. Выписана и проинтегрирована система обыкновенных дифференциальных уравнений 6-го порядка, описывающая деформированное состояние упругой, сжимаемой, гравитирующей оболочки с зависящими от широты геопотенциалом, плотностью и параметрами Ламе. При этом эллиптическая оболочка Земли представлена в виде сферических слоев. Плотность и упругие параметры меняются с широтой вдоль поверхности сферы как средние радиусы пересекающих эту поверхность эллипсоидов, на которых указанные величины постоянны. Диссипация учтена согласно логарифмической функции крипа. При интегрировании полученных уравнений удалось избежать применения приближенных методов. В результате получены кривые зависимостей от широты амплитудных дельта-факторов для приливных волн 2-го порядка. Выявлен их характерный рост от экватора к полюсу на величину порядка 0.12-0.18 % в зависимости от применяемой модели строения Земли. После проведенного по данным работ других авторов дополнительного учета эффектов, связанных с действием переносных и кориолисовых ускорений, а также динамических резонансных факторов, полученные зависимости сравнивались с данными наблюдений сверхпроводящими гравиметрами. Это сравнение выявило хорошее (в ряде случаев до сотых долей процента) совпадение экспериментальных данных с результатами проведенных в настоящей работе расчетов. Средние значения рассчитанных амплитудных дельта-факторов для модели PREM оказались между таковыми для гидростатической DDW/H и негидростатической DDW/NH моделей В. Дехант, а результаты, полученные по модели IASP91, совпали с данными для DDW/NH с точностью до пятого знака после запятой. Тем не менее широтные зависимости амплитудных дельта-факторов, полученные в настоящей статье и работе В. Дехант, различны.