Главная – Журналы – Геология и геофизика 2020 номер 1

Представлены результаты исследования позднеюрского надвига докембрийских кристаллических пород фундамента Сибирской платформы на ее осадочный чехол, сформированного под воздействием Хамар-Дабанского террейна (индентора). Основные задачи, рассматриваемые в статье, касаются изучения приконтактовых деформаций в породах архея и мезозоя, анализа вторичных минералогических изменений пород, а также палеотектонического анализа надвиговой мегаструктуры. Впервые объединены Ангарский, Посольский и Татауровский надвиги в единую структуру - Ангаро-Селенгинский чешуйчато-веерный надвиг и построена трехмерная модель его ангарской части. Установлено, что формирование этой мегаструктуры происходило в несколько стадий. 1. При медленном сжатии произошли срыв, коробление ложа юрского бассейна и формирование пологих синклиналей и антиклиналей в осадочной толще. 2. Усиление тангенциальных напряжений, вызвавших расчленение пород Шарыжалгайского выступа пологими зонами брекчий и милонитов на ряд литонов, по которым начались интенсивные дифференциальные смещения, что привело к возникновению основного веера надвиговых чешуй и формы фронтальных контактов надвиговой системы. В связи с вращением Шарыжалгайского выступа против часовой стрелки амплитуда надвигания во фронтальной части была больше, чем в других его частях. 3. Усложнение морфологии надвиговой системы сдвигами и сбросами, обусловленное заложением и развитием Байкальской рифтогенной котловины.

Рассмотрена проблема происхождения позднеюрского-раннемелового вулканизма в пределах северной части Аргунского террейна (Восточное Забайкалье). Приведены новые данные по геологии, возрасту и составу позднемезозойских вулканических комплексов Усть-Карской впадины. Выделены три этапа вулканизма: титон-берриасский (~150-143 млн лет), валанжинский (~140-136 млн лет) и готеривский (~134-131 млн лет), в течение которых сформировались вулканиты и осадки трех свит - урдюганской, усть-карской и шилкинской соответственно. Рассмотрены петрохимические и геохимические характеристики пород всех трех свит. Во времени составы однотипных по химизму пород этих свит эволюционировали в сторону повышения в них содержания несовместимых элементов. Проведено сопоставление пород Усть-Карской впадины с одновозрастными магматическими образованиями Большехинганского и Восточно-Монгольского поясов, возникших в обстановках активной окраины и внутриконтинентального рифтогенеза соответственно. Показано сходство составов пород впадины с вулканитами Большехинганского пояса. Сделан вывод, что позднемезозойский магматизм в северной части Аргунского террейна контролировался субдукционными процессами, которые определили формирование позднемезозойской активной континентальной окраины азиатского континента.

На основании экспериментальных данных ( T = 650-800 °C, P = 1-2 кбар) по растворимости колумбита и танталита в силикатном расплаве, а также по распределению Ta и Nb между сосуществующими силикатным расплавом, водным флюидом и солевым алюмофторидным расплавом проведен расчет возможного изменения индикаторного отношения Ta/Nb в остаточных глубоко дифференцированных гранитных расплавах. В качестве исходных содержаний принимались кларки этих металлов в кислых породах земной коры. В основе расчетов использовался метод баланса масс. Показано, что в результате отделения флюида в закрытой магматической системе породообразующие минералы-силикатный расплав-вода отношение Ta/Nb в остаточном расплаве может возрасти примерно в 2 раза от исходного кларкового значения. В системе породообразующие минералы-силикатный расплав-солевой алюмофторидный расплав при условии исходного содержания фтора, соответствующего биотитовым гранитам, Ta/Nb в остаточном расплаве может увеличиться примерно до 1. В результате последовательной кристаллизации минералов колумбит-танталитового изоморфного ряда значение Ta/Nb в остаточном расплаве может превысить 2. Кристаллизация биотита приводит к значительному росту отношения Ta/Nb и препятствует накоплению этих металлов в остаточном силикатном расплаве.

В проявлении Кызыл-Уюк (Теректинский хребет, Горный Алтай, Россия) минералы системы стихтит-пироаурит-айоваит-вудаллит образуют сложную систему твердых растворов. Разнообразие этих минералов определяется двумя факторами: а) разделение по межслоевому аниону на карбонатные (стихтит и пироаурит) и хлористые (айоваит и вудаллит) разновидности; б) изоморфизм M ³⁺-катионов, в первую очередь между Cr- (стихтит и вудаллит) и Fe³⁺-доминантными разновидностями (пироаурит и айоваит) при количественном преобладании стихтита и айоваита. В большинстве изученных образцов наблюдаются высокожелезистые разновидности стихтита и вудаллита, переходные к высокохромистым разновидностям пироаурита и айоваита. По данным колебательной (ИК и КР) спектроскопии показано, что в межслоевом пространстве хлористых представителей происходит замещение хлора гидроксильными, а не карбонатными группами. Предположено, что наличие/отсутствие полосы 1400-1350 см^-1 в КР-спектрах стихтита может быть вызвано локальными ситуациями, приводящими к искажениям треугольника CO₃. Стихтит и айоваит обнаружены в наиболее распространенных для минералов надгруппы гидроталькита политипных модификациях 3 R и 2 Н . Для обоих минералов политип 3 R сильно превалирует над 2 Н , самое низкое зафиксированное в теректинских образцах отношение 3 R /2 H = 2:1. По соотношению политипов 3 R /2 H алтайские образцы стихтита близки к тасманийским (Австралия) и сильно отличаются по этому критерию от образцов из Трансвааля (ЮАР).

Приводятся результаты анализа морфологических и химических особенностей минералов платиновой группы (МПГ) из хромит-платиновых рудных тел зональных клинопироксенит-дунитовых массивов Среднего Урала (Нижнетагильского, Светлоборского, Вересовоборского и Каменушенского). На основании результатов изучения более чем 500 зерен выявлена последовательность образования МПГ в хромититах изучаемых массивов. Выделены три парагенезиса МПГ: магматический, в который входят Os-Ir-Ru интерметаллиды, изоферроплатина, железистая платина, сульфиды изоморфных рядов лаурит- эрликманит, кашинит-бауит и тиошпинели ряда купроиридсит-купрородсит-маланит; постмагматических минералов с преобладанием туламинита, тетраферроплатины и ферроникельплатины, их образование связано с процессами серпентинизации дунитов, и наиболее поздних вторичных минералов платиновой группы, в который входят вторичные минералы с преобладанием сульфидов, арсенидов, сульфоантимонидов, сульфоарсенидов, плюмбидов, амальгам элементов платиновой группы.

Рассматривается строение земной коры, сейсмостратиграфия, термическая эволюция и характер растяжения литосферы осадочного бассейна моря Содружества, расположенного на континентальной окраине Антарктиды в южной части Индийского океана. Бассейн моря Содружества включает в себя внутриконтинентальный и окраинный рифты, первый из которых расположен на шельфе, а второй в глубоководной акватории. В результате сейсмостратиграфического анализа в осадочном чехле внутриконтинентального рифта выделены четыре комплекса, которые формировались в период от средней перми до позднего кайнозоя, а в осадочном чехле окраинного рифта - девять комплексов, отлагавшихся со среднеюрского времени. Численное моделирование термического режима и тектонического погружения фундамента выполнено в одномерном варианте по 18 пунктам вдоль профиля, пересекающего бассейн от шельфа до нижнего подножия континентального склона. По результатам моделирования с учетом данных сейсмостратиграфического анализа установлено изменение температуры пород с глубиной и степени растяжения литосферы в рифтовой истории бассейна. Моделирование показало, что для объяснения глубины погружения фундамента и мощности кристаллической части земной коры бассейна требуется растяжение литосферы до начала формирования осадков. Максимальное растяжение достигается в депоцентрах рифтовых структур (где земная кора самая тонкая) и во внутриконтинентальном рифте составляет 2.8 до начала осадконакопления и 1.16 после, а в окраинном рифте 4.6 и 1.4 соответственно.

При построении геоэлектрических моделей южной части Алтае-Саянского региона, характеризующейся трехмерным распределением электропроводности, оценивались возможности программы трехмерной инверсии WSINV3DMT на модельных [ Z_m ] и наблюденных [ Z_ob ] компонентах тензора импеданса и его инвариантных значениях. Они были получены для трехмерной модели, построенной методом интерактивного подбора 3D модельных кривых МТЗ к экспериментальным при решении обратной задачи МТЗ. Апробация программы WSINV3DMT на модельных МТ данных показала на возможность не только выделения блоков повышенной электропроводности, но и появления не модельных аномалий псевдопроводимости. В статье представлена трехмерная геоэлектрическая модель южных очаговых зон региона, построенная с помощью программы WSINV3DMT и предлагаемой методики интерпретации. Выделенные блоки пониженного удельного электрического сопротивления коррелируют с положением: очагов землетрясений, глубинных разломов, областей повышенного поглощения обменных волн землетрясений.

Рассмотрены сценарии развития крупных сейсмических активизаций, произошедших на территории Северного Прибайкалья в 1999-2007 гг. На основе карт плотности эпицентров землетрясений установлено, что каждая активизация представляет собой отдельную группу толчков (кластер), масштаб и пространственно-временное развитие которой тесно связано с характером напряженно-деформированного состояния земной коры. Оценки тензора сейсмического момента сильных землетрясений в кластерах показали, что самые многочисленные из них формируются в рифтовом поле напряжений. По мере удаления от условной оси Байкальского рифта на юго-восток это поле претерпевает перестройку, связанную с усилением роли сжимающих напряжений со стороны Забайкалья. Одновременно понижается численность и энергетический уровень группирующихся сейсмических событий. В целом исследуемые сейсмические активизации подтвердили мелкомасштабную блоковую структуру земной коры Северного Прибайкалья и отразили основные черты современного геотектонического развития района, относящегося к смежной морфоструктурной зоне, где основная часть фрагментов вовлечена в рифтовый тип развития, а другая претерпевает перестройку с активизацией блоковых движений положительного знака. Полученные результаты следует учитывать при оценке сейсмической опасности рассматриваемой территории.

Разработана общая процедура вычисления верхней (Фойгта) и нижней (Реусса) границы усредненного тензора Гука анизотропной среды по ориентациям кристаллографических осей, основанная на разложении его по неприводимым представлениям группы вращений. Показано, что усредненные по Фойгту (Реуссу) модули зависят не от всей функции распределения, с которой производится усреднение, а лишь от ее моментов второго и четвертого порядков, в широко используемом случае функции распределения, зависящей лишь от одного угла - всего от двух величин. Исследованы ограничения, которые накладывает теория вероятностей на значения моментов, откуда выведены общие ограничения на возможные значения границы Фойгта (Реусса) упругих модулей.