Главная – Журналы – Геология и геофизика 2022 номер 9

Впервые исследован массив ультрамафитов субвулканического генезиса у подножия горы Ханлаута (Кольский полуостров) на расстоянии ~2 км от юго-западной оконечности расслоенного массива Падос-Тундра дунит-гарцбургит-ортопироксенитового состава, вмещающего зоны хромитовой и нетрадиционной платинометалльной минерализации. Изученное тело сложено микротонкозернистыми гарцбургитами с резко подчиненными ортопироксенитами и обладает скрытозональным строением. Оно имеет субширотное простирание, небольшие размеры с видимой мощностью ~0.1 км и обладает «блоковым» строением коренных выходов, отражающих интенсивное растрескивание тела в ходе дегазации и резкого охлаждения исходного коматиитового расплава. Обнаруженный элемент столбчатой отдельности (гексагонального сечения) согласуется с субвулканической природой тела. В его строении выделяются две зоны. Зона I сформирована более магнезиальным по составу оливином со значениями индекса Mg# 86.0-87.9 (0.15-0.21 мас. % MnO). Зона II характеризуется менее магнезиальным оливином (Mg# 81.8-84.1), имеющим устойчиво более высокую примесь марганца (0.19-0.30 мас. % MnO). Указанная зональность согласуется с латеральным распределением акцессорных хромшпинелидов с максимальными значениями Mg# (более 20) в зоне I. Второстепенные породообразующие минералы представлены ортопироксеном (Mg# 86.3-87.2), амфиболами серии тремолит-актинолит и антофиллитом автометасоматического происхождения. В качестве акцессорных минералов присутствуют зерна ильменита, гематита (~15 мол. % эсколаита, Cr₂O₃, в твердом растворе), одно- и двухфазные зерна сульфидов (локально в срастании с гематитом) со срастаниями Co-содержащего пентландита (Ni/Fe = 0.9-1.3; 1.00-16.74 мас. % Co; до 1.7-6.8 мас. % Cu) и хизлевудита. Вероятный фронт кристаллизации тела продвигался в западном направлении с формированием зоны II из более фракционированного расплава заметно меньшей магнезиальности. Резкий рост значений фугитивности кислорода обеспечил формирование аномальных парагенезисов хромита и ильменита, в которых значения Mg# ильменита значительно превышают Mg# сосуществующего хромита. Геохимические характеристики пород в отношении петрогенных, малых, рассеянных, редкоземельных и высокозарядных литофильных элементов, а также вариации составов и кристаллизационные тренды хромшпинелидов весьма близки и хорошо согласуются с сопоставляемыми из дифференцированных силлов комплекса Чапесвара, также ассоциирующих с массивом Падос-Тундра. Полученные данные доказывают комагматичность массива горы Ханлаута дифференцированным силлам Чапесвара и расслоенному интрузиву Падос-Тундра. Все они кристаллизовались из весьма примитивной, высокомагнезиальной и сравнительно обогащенной железом и хромом магмы, соответствующей Al-недеплетированным коматиитам, и относятся к единой субвулканоплутонической ассоциации, входящей в мегаструктуру Серпентинитовый пояс-пояс Тулппио (СП-ПТ) предположительно палеопротерозойского возраста.

Проведено комплексное минералого-геохимическое исследование двух структурных типов уникально свежих мантийных перидотитов из кимберлитовой тр. Удачная: деформированных и зернистых. Целью данной работы являлась комплексная минералого-геохимическая характеристика уникально свежих деформированных и зернистых перидотитов тр. Удачная, определение роли элементов группы платины при формировании изученных пород; выявление различий в химическом составе двух типов пород и генетических причин этих различий. Установленные параметры последнего равновесия минеральных ассоциаций ксенолитов показывают различные значения: деформированные перидотиты характеризуются более высокими расчетными PT (T = 1230-1350 °С, P = 56-67 кбар) по сравнению с зернистыми перидотитами (T = 750-1300 °С, P = 30-67 кбар). Детальные геохимические исследования позволили обнаружить различия по содержанию главных петрогенных, рассеянных элементов и элементов группы платины как внутри группы деформированных перидотитов, так и между структурными типами пород. Часть деформированных перидотитов и все зернистые перидотиты обогащены несовместимыми элементами, имеют низкие модальные содержания клинопироксена и гранаты с повышенными средними РЗЭ. Это является свидетельством влияния на породы расплава/флюида с высоким содержанием несовместимых элементов, возможно, карбонатитового состава. Обогащение деформированных перидотитов магмафильными элементами (Ca, Al, Ti) по отношению к зернистым обусловлено воздействием модального метасоматоза на деформированные перидотиты в большей степени, чем на зернистые. Повышенные значения легких и пониженные значения тяжелых РЗЭ в зернистых перидотитах относительно деформированных пород объясняются разницей в составе метасоматического агента. На первом этапе (силикатный метасоматоз) расплав обогатился легкими и деплетировался тяжелыми РЗЭ. На втором этапе (карбонатитовый метасоматоз) фракционированный расплав повлиял на состав зернистых и часть деформированных перидотитов за счет просачивания в межзерновое пространство. Зернистые перидотиты отличаются от деформированных по характеру распределения ЭПГ и широкими вариациями содержаний в ряду Os-Pt. Это, возможно, объясняется наличием неравномерно распределенных Os-Ir и Pt-Os-Ir-интерметаллических соединений, которые образовывались как реститы по сульфидам при частичном плавлении перидотитов литосферной мантии. Деформированные перидотиты имеют практически униформное распределение ЭПГ в ряду Os-Pt. Обогащение деформированных перидотитов Pd, Re и частично Pt, вероятно, произошло во время модального метасоматоза при увеличении количеств граната и клинопироксена, которое сопровождалось осаждением сульфидных фаз в интерстиции.

На основе анализа петрографических и литогеохимических особенностей среднеюрско-нижнемеловых толщ нижнего течения р. Анабар прослежены закономерности изменения состава верхней части юрюнгтумусской, содиемыхаинской и нижней части буолкалахской свит. Установлено, что алевритопесчаные породы первой и базальных слоев второй свиты представлены граувакковыми аркозами и разновидностями существенно полевошпатовыми, а основная часть содиемыхаинской свиты - кварцево-полевошпатовыми, реже полевошпато-кварцевыми граувакками. Выполнена химическая классификация пород, большинство из них отнесено к нормосиаллитам. Породы маркирующих пластов: обогащенного железосодержащими компонентами (низы содиемыхаинской свиты), а также базального глауконитового пласта буолкалахской свиты и перекрывающих его глинистых слоев, отнесены к гипогидролизатам. Все изученные отложения обладают низкой седиментационной зрелостью и существенно петрогенным характером обломочного материала. В петрофонде преобладали магматические породы среднего, в меньшей степени кислого состава, в областях сноса существовали условия умеренного химического выветривания. В периоды формирования маркирующих пластов увеличивалась роль пород основного, отчасти ультраосновного состава при заметном усилении химического выветривания. Выявленные изменения в характере материнских толщ могут проявляться в среднеюрско-нижнемеловых отложениях всей рассматриваемой петрографо-минералогической провинции, что позволяет использовать их в корреляционных целях.

Исследованы склоновые отложения, представляющие продукты выветривания риолитов и их туфов в районе оз. Гранд (Северное Приохотье). Пробы разделены на гранулометрические фракции 2500, 250, 140, 100, 63, 40, 20 и 1 мкм. Для каждой фракции определены породообразующие и редкие элементы, выполнены минералогические и петрофизические исследования. Показано, что с уменьшением размера фракций осадок обогащается Al₂O₃, Fe₂O₃, TiO₂, MgO, Y, Rb, Ni, LOI, парамагнитными минералами. Тонкие фракции характеризуются пониженными концентрациями SiO₂, Na₂O, высокими значениями CIA, PIA, Rb/Sr. Максимальные величины магнитной восприимчивости, намагниченности насыщения, содержаний CaO, Sr, Zr отмечены для фракций 40 мкм. Величины магнитной восприимчивости, J_s и J_rs уменьшаются от фракций 40 до 1 мкм, в то время как значения B_c и B_cr возрастают. Характерной особенностью этих фракций являются высокие значения парамагнитной восприимчивости и наличие лепидокрокита. Качественный состав ферримагнитных минералов одинаков для склоновых и озерных отложений. От крупных гранулометрических фракций к тонким содержание кварца, калиевого полевого шпата уменьшается, а мусковита, биотита, хлорита, каолинита увеличивается. Распределение петромагнитных и геохимических характеристик в гранулометрически разных осадках оз. Гранд аналогично распределению в склоновых отложениях. Комплексные характеристики отложений оз. Гранд, сформированные в холодные и теплые периоды, согласуется с распределением этих параметров в различных фракциях делювия и коллювия, причем тонкий материал приобрел характерные геохимические, минералогические и петрофизические свойства уже на склонах. Сравнение отношений SiO₂/TiO₂, Fe₂O₃/TiO₂ склоновых и озерных отложений позволяет выделять интервалы биогенного и хемогенного осадконакопления в водных бассейнах.

Представлены результаты развития и использования численных методов интерпретации данных геофизических исследований скважин в интервале баженовской свиты (верхняя юра) на примере скважин, расположенных в центральных и юго-восточных районах Западной Сибири. На основе метода машинного обучения - искусственных нейронных сетей (с учетом результатов детальных литолого-геохимических исследований керна) разработан и апробирован вычислительный алгоритм для определения вещественного состава пород баженовской свиты. В выполненных исследованиях использовалась классификация литотипов пород, основанная на современном представлении распределения породообразующих минеральных и минералоидных компонентов. В изученных разрезах скважин определен литологический состав баженовской свиты и выявлены особенности его изменения по латерали в центральной части Салымского месторождения, в районе Сургутского свода и в юго-восточных районах Западной Сибири.

С помощью нового подхода к интерпретации аэромагнитных данных по Центрально-Иранскому микроконтиненту (ЦИМ), были получены интересные результаты, которые могут быть использованы для дальнейших исследований и геологической разведки. В данной работе приведены интерпретация результатов различных магнитных анализов и рассчитанная трехмерная модель инверсии, которые дают важное представление о площадном распределении магматических пород, погребенных под мощным покровом отложений. Анализ нескольких сотен данных по магнитной восприимчивости и аэромагнитных аномалий известных магматических пород в изучаемом районе показал, что основные-ультраосновные интрузивные породы обычно имеют высокую магнитную восприимчивость и обусловливают сильный магнитный отклик. Кислые и средние интрузивные породы имеют низкую магнитную восприимчивость и характеризуются плавным изменением градиента и обычно правильной формой аэромагнитной аномалии. Вулканические породы отличаются широким диапазоном значений магнитной восприимчивости, поэтому аэромагнитные аномалии в них часто имеют случайный характер или характеризуются высокочастотными сигналами с большой амплитудой и быстро устраняются при продолжении электромагнитного поля в верхнее полупространство. Опираясь на результаты анализа различных магнитных карт и трехмерной инверсии и используя данные по известным обнажениям вулканических пород, мы выявили в изучаемом районе 1215 скрытых интрузивных пород и 528 вулканических пород, а также уточнили границы десятков обнаженных магматических пород. Данные по известным и новым закартированным магматическим породам позволяют выделить двенадцать областей (зон) интрузивных пород и четыре области вулканических пород. Результаты исследований показывают, что основные-ультраосновные породы локализуются в основном в шовной зоне Систан Восточного Ирана вдоль зоны разлома Нехбандан. Они также свидетельствуют, что многие части блока Лут, являющегося основной структурой ЦИМ, были подвержены магматическим процессам; большинство скрытых магматических пород локализуется в средней и южной частях блока. Вулканические породы широко распространены в юго-восточной и северной частях изучаемого региона, таких как магматическая дуга Урумие-Дохтар, Северный Лут и район Бам.

Представлен обзор последних достижений в области применения электромагнитного геотермометра для решения задач геотермии и разведки геотермальных ресурсов. Анализируются особенности моделей температуры известных геотермальных областей Лардерелло-Травале (Италия), Сульц-cу-Форе (Франция) и Хенгидль (Исландия), построенных по данным электромагнитных зондирований и геотермам из пробуренных скважин. Двумерная модель температуры, построенная вдоль магнитотеллурического профиля в геотермальной зоне Травале, позволила оконтурить потенциальный резервуар надкритических флюидов на глубинах между двумя изотермами T_SCF ~ 400 °C и T_BDT ~ 600 °С, совпадающими с обнаруженными ранее сейсмическими отражающими горизонтами. Трехмерная модель температуры геотермального участка Хенгидль (Исландия), построенная по данным электромагнитного зондирования до глубины 20 км, позволила определить местоположение высокотемпературных магматических карманов на малой глубине (2-5 км), которые могут служить целями для разведки геотермальных ресурсов. Совместный анализ моделей удельного сопротивления и температуры с учетом аномалий поля силы тяжести выявил области земной коры с разными тепловыми режимами, что, в свою очередь, дало возможность объяснить наблюдаемое распределение сейсмичности не влиянием спрединга коры, а термомеханическим эффектом. Глубинная модель температуры, построенная для геотермальной зоны Сульц-су-Форе (Франция) по профильным магнитотеллурическим данным и термометрии в скважинах, была использована для локализации глубинных источников тепла, а также прогноза механизма его переноса на глубинах до 8 км.