Главная – Журналы – Геология и геофизика 2017 номер 1

Рассмотрены общая эволюция планет Солнечной системы, особенности строения и эволюции Венеры в сравнении с Землей. Сформулирована проблема синхронизации шести этапов эволюции разных планет земной группы. Сопоставление ранних и поздних этапов эволюции этих планет позволяет сделать вывод о заметных признаках их сходства, обусловленных общим происхождением из единого протопланетного облака и широким проявлением плюмового магматизма на всех планетах земной группы. Особенности строения и эволюции Венеры наиболее проявлены в специфике ее атмосферы и плюмового магматизма. Атмосфера Венеры плотная и горячая (температура поверхности около 450 °С, давление вблизи поверхности 92-93 кг/см²). Масса атмосферы в 93 раза больше Земли, из них 99 % сосредоточено в тропосфере толщиной 65 км, состоящей из СО₂ (96.5 %) и N₂ (3.5 %). Специфическая особенность атмосферы Венеры - облачный слой мощностью 25-30 км в верхней части тропосферы, состоящий из мелких капель концентрированного раствора Н₂SO₄, паров воды и сернистого газа. В интервале 49.5-58.0 км от поверхности Венеры в облачном слое условия сходны с земными и здесь возможна бактериальная форма жизни. Непрерывное выделение SO₂ связано с особенностями вулканизма, который представляет главный процесс на Венере. Среди разнообразных вулканических построек на Венере преобладают крупные формы, большинство из которых сходны с плюмовыми магматическими системами на Земле. Наиболее дискуссионными вопросами остаются эволюция Венеры на этапах древнее 1 млрд лет, доля щелочных пород, карбонатитов и их влияние на состояние и эволюцию Венеры. Венера, находясь ближе к Солнцу, остывала медленнее и в меньшей степени, чем Земля. Нагревание Венеры началось в протерозое и достигло современного состояния к рубежу 1 или 2 млрд лет назад. Обсуждены возможная будущая эволюция Земли, ее нагревание при превращении Солнца в красного гиганта и вероятное состояние Земли через 1.5 млрд лет, сходное с современной Венерой.

При исследовании обыкновенного хондрита (метеорита) Новосибирск (тип Н5/6) были обнаружены признаки ударного метаморфизма в виде темных жил, пересекающих основную массу хондрита. В обломках основной массы хондрита в ударных жилах найдены участки плагиоклазового состава (Ab₇₈An₁₄Or₇) с жадеитом с необычной радиально-концентрической (секреционной) микротекстурой. Образование жадеита происходило в ходе ударного события из расплава плагиоклазового состава в условиях высокого давления и высокой температуры. Процесс кристаллизации сопровождался Na-K дифференциацией между областью, содержащей жадеит, и остаточным расплавом. Оценка РТ -условий образования жадеита в метеорите Новосибирск составляет 3-14 ГПа и 1400-2150 °C. Кристаллизация жадеита, Na-K дифференциация и оценка РТ -условий образования жадеита в хондрите Новосибирск схожи c LL5 хондритом Челябинск. Секреционный рост жадеита из расплава и его сосуществование со стеклом, по-видимому, указывают на высокую скорость остывания ударных жил на регрессивной стадии ударного метаморфизма.

Приводятся новые данные о времени формирования Жомболокского лавового поля (Восточный Саян). На основе анализа космических снимков и цифровой модели рельефа, проведенных геолого-геоморфологических и дендрохронологических исследований, а также полученных данных радиоуглеродного датирования определено, что Жомболокское лавовое поле начало формироваться в конце позднего плейстоцена. В районе центров излияния лав выделяются как минимум четыре фазы активизации вулканизма. Фиксируются сближенные во времени первая и вторая фазы активизации, произошедшие более 13 тыс. лет назад. Возраст третьей фазы, связанный с вулканом Кропоткина, определен относительно. Следы наиболее молодых излияний (четвертая фаза) обнаружены в приустьевой части р. Жомболок в виде «свежих» базальтовых потоков, расположенных среди лав предыдущих генераций. Радиоуглеродное датирование и дендрохронологический анализ показали, что последняя фаза извержений произошла во временном диапазоне между периодом гибели погребенных деревьев 1268-928 лет назад и временем начала роста нового поколения деревьев на поверхности молодых лав 900 лет назад.

Приведены результаты исследований химического и изотопного составов водной и газовой фаз уникального месторождения холодных углекислых минеральных вод Мухен. Полученные значения δ¹⁸О, δD, δ¹³C_TIC и данные по геолого-гидрогеологическому строению территории показывают, что источником водных растворов являются метеорные воды, в то время как углекислый газ имеет глубинный генезис, а каналами поступления газа являются многочисленные региональные тектонические нарушения. Расчеты равновесий в системе вода-порода выявили, что низкоминерализованные воды верхнего горизонта (HCO₃-Ca-Mg) недосыщены по отношению ко всем карбонатным минералам, монтмориллонитам, алюмосиликатам и пересыщены каолинитом, в то время как высокоминерализованные воды нижнего горизонта (НСО₃-Na) пересыщены кальцитом, доломитом, всеми глинистыми минералами и недосыщены по отношению к основным алюмосиликатам. Разработана концепция формирования углекислых минеральных вод, которая показывает, что длительное взаимодействие в системе вода-порода-углекислый газ и масштабное образование вторичных минералов вызывают высокую минерализацию вод нижнего горизонта (до 14 г/л), их геохимический тип (НСО₃-Na) и необычный изотопный состав (δ¹⁸О - 25.2 ‰, δD - 69.0 ‰).

Исследованы минералого-геохимические особенности биокосной Хойто-Гольской системы (пресные термальные воды-микроорганизмы-травертины) Байкальской рифтовой зоны, аспекты взаимодействия между ее компонентами. Показано, что поведение, распределение и накопление микроэлементов главным образом определяются геохимическими барьерами геологического и биологического происхождения в проточной водной среде обитания бактерий источника Хойто-Гол. Установлены особенности образования биоминералов различными функциональными группами бактериального сообщества.

С применением микрозондового анализа изучены магнетитовые микросферы из каменноугольных отложений эталонного разреза Усолка. Проведено сравнение распределения химических элементов и микросфер. Нахождение микросфер в осадочных толщах рассматривается как дополнительный фактор стратиграфической корреляции осадочных разрезов. Показано, что микросферы имеют космическое происхождение. К причинам палеоклиматических изменений (экстремальное похолодание) и биотических кризисов в позднем палеозое можно отнести периодичность движения Солнечной системы в Галактике, выпадение космической пыли и метеоритные бомбардировки Земли.

Проведены микропалеонтологические исследования верхов келловея-нижнего кимериджа эталонного разреза Макарьев (р. Унжа, Восточно-Европейская платформа). Разрез насыщен остатками аммонитов, содержит обильные ассоциации бентосных и планктонных фораминифер и является идеальным объектом для проведения стратиграфических и палеоэкологических исследований. Биостратиграфический анализ распределения фораминифер позволил проследить в этом разрезе стандартные фораминиферовые зоны для Восточно-Европейской платформы и усовершенствовать некоторые из них. Анализ вертикального и латерального распределения аммонитов и фораминифер и литостратиграфической конструкции разреза позволил уточнить стратиграфический объем и положение границ ряда литостратонов. Предложена усовершенствованная версия стратиграфической схемы для Костромской зоны Московской впадины. Проведен анализ особенностей строения и структуры сообществ фораминифер, а также закономерностей изменений их во времени. Морфофункциональный анализ отдельных родов фораминифер позволил впервые выделить ряд морфогрупп, различающихся образом жизни и типом питания, что позволяет интерпретировать изменения палеообстановок. Изменения в морфогруппах позволили выделить четыре экостратиграфических интервала. Палеоэкологические данные по фораминиферам калибровались с изменениями геохимических факторов. В конце оксфорда и начале кимериджа в развитии ассоциаций фораминифер установлен кризисный этап. Подобный кризис сообществ фораминифер выявлен и на севере Сибири, и это событие носит глобальный характер. Анализ таксономического и количественного состава ассоциаций фораминифер, их структурных особенностей и последовательности трансгрессивно-регрессивных событий в конце келловея-раннем кимеридже позволил провести типизацию сообществ, относительно этого фактора, выявить колебания второго порядка (в середине среднего оксфорда и начале кимериджа).

Рассмотрены результаты палеомагнитных исследований верхнемеловых и пограничных мел-палеогеновых отложений юга Кулундинской впадины (Алейская площадь). Изучены керны двух скважин общей мощностью 305 м. На основе выделенной в исследуемых отложениях характеристической компоненты естественной остаточной намагниченности (ChRM) были построены палеомагнитные колонки для каждой скважины, выполнено сопоставление разрезов скважин между собой. С учетом палеомагнитных, геолого-стратиграфических и палеонтологических данных разработан магнитостратиграфический разрез верхнемеловых и пограничных мел-палеогеновых отложений юга Кулундинской впадины. В этом разрезе зафиксированы пять магнитополярных зон: одна прямой и четыре обратной полярности, представляющих отложения верхнего мела и нижнего палеогена. Нижняя часть ганькинского горизонта, имеющая прямую полярность, образует одну магнитозону прямой полярности N . Верхнюю часть ганькинского горизонта характеризуют две магнитозоны обратной полярности - R ₁km и R ₂mt. Нижнепалеогеновые талицкая и люлинворская свиты образуют две магнитозоны обратной полярности - R ₁zl и R ₂i. Разработанный магнитостратиграфический разрез верхнемеловых и нижнепалеогеновых отложений сопоставлен с магнитохронологической шкалой, при этом рассмотрены два варианта сопоставления нижней прямо намагниченной части составленного разреза со шкалой Градстейна.

Областью исследования является бассейн присдвигового растяжения Эрзурум, расположенный в Восточно-Анатолийском тектоническом блоке, контролируемом сдвиговыми неотектоническими процессами с начала четвертичного периода. Четвертичный бассейн Эрзурум составляет около 1-30 км в ширину, 90 км в длину и является активно развивающейся сдвиговой депрессией. На востоке-юго-востоке он ограничен зоной левостороннего сброса Эрзурум-Думлу, на севере-северо-западе - зоной левостороннего сброса Ашкале, а на западе - зоной взброса Башкой-Кандилли и субвертикальной зоной разлома с диагональным смещением Илика. Бассейн присдвигового растяжения Эрзурум развивался в результате деформации и разделения более древней субширотной межгорной впадины. Образовавшийся бассейн выполнен пологозалегающими (недеформированными) и неуплотнёнными осадками мощностью 0.5 км, перекрывающими с угловым несогласием деформированные (складчатые и разломные) породы фундамента дочетвертичного возраста. Осадки сложены крупнозернистыми породами краевой фации (приразломная терраса, конус выноса и наложенные отложения) и более мелкозернистыми породами депоцентральной фации (богатые органическим материалом пойменные и болотные осадки). Среди этих литофаций наблюдаются отложения всех градаций. В бассейне сдвигового растяжения Эрзурум наблюдается достаточно высокая сейсмичность. Магнитуда сильных землетрясений в зоне активных разломов (например, разлома Эрзурум) достигает M_w = 7.0, что подтверждено примерами как древних, так и недавних землетрясений. Многочисленные населённые пункты - большие города (например, Эрзурум), округа, малые города и небольшие деревни с общим населением более 766 тыс. человек - расположены внутри бассейна сдвигового растяжения Эрзурум или на его окраинах, граничащих с активными разломами, несущими угрозу разрушительных землетрясений. В связи с этим необходимо построить крупномасштабную карту сейсмической опасности, используя как параметры активных разломов, так и данные о насыщенных водой отложениях бассейна. Эта карта должна использоваться для анализа опасности землетрясений и перепланировки всех видов сооружений в Эрзуруме и других населенных пунктах данного региона.

Рассмотрена методика комплексных измерений методами постоянного тока (вертикальное электрическое зондирование, электротомография), с помощью которой выявлены разломные нарушения и определены их геоэлектрические характеристики в западной части Чуйской впадины. По данным этих методов получены новые сведения о строении долины р. Чаган, находящейся в зоне разрушительных последствий Чуйского землетрясения 2003 г. По данным ВЭЗ построены глубинные геоэлектрические разрезы осадочной толщи и верхней части фундамента, выявлено блоковое строение. Разрезы электротомографии подтверждают крупное разломное нарушение между разновысотными блоками фундамента и указывают на наличие разломных зон, ограничивающих долину по ее правому борту и в юго-западной части.

Приводятся результаты магнитотеллурических исследований (МТЗ), проведенных в пределах Западно-Забайкальского сектора Центрально-Азиатского складчатого пояса по профилю дельта р. Селенга-пос. Красный Чикой. При интерпретации полученных данных использованы результаты современных геолого-петрологических, геотермических, тектонических и геохронологических исследований монголо-забайкальской части Центрально-Азиатского складчатого пояса, в том числе крупных разновозрастных магматических ареалов и поясов. Проведенные исследования выявили сложную геолого-тектоническую структуру изученного региона, сформированную мощными рифтогенными процессами, проявившимися в формировании крупных блоков земной коры, а также активной флюидно-магматической деятельности вдоль зон глубинных разломов. Для изученного профиля характерно сочетание блоков с различным типом геоэлектрического разреза - горных хребтов и межгорных впадин с разделяющими их зонами долгоживущих глубинных разломов.