Главная – Журналы – Геология и геофизика 2023 номер 5

Проведено петрохимическое изучение и определен Sm-Nd изотопный состав сумийских (раннепалеопротерозойских) базитовых метавулканитов Водлозерского домена (структуры Семченская, Кумсинская и Каменноозерская) и Центрально-Карельского домена (структуры оз. Воттомукс и оз. Когу - западное крыло Лехтинской структуры) Карельской провинции Фенноскандинавского щита, а также их сравнение с одновозрастными вулканитами Кольско-Норвежской провинции и интрузивными породами Карельской и Беломорской провинций. Сумийские базиты, прорывающие породы архейских доменов с разным возрастом коры (>3.1 и 2.7-2.8 млрд лет), имеют сходные геохимические характеристики (SiO₂ = 44-55, MgO = 14-5 мас. %; обогащены ЛРЗЭ (легкими редкоземельными элементами), (La/Yb)_n = = 5-17) и близкие значения ε_Nd( T ) (от -2.7 до -0.5) и T_Nd(DM) (от 3.0 до 2.7 млрд лет), что отличает их от архейских аналогов и указывает на единый крупный магматический источник. Коровая контаминация исходных расплавов не превышала 15 % и не могла обеспечить изотопно-геохимическую специфику базитов сумия. Для ее объяснения больше подходит модель формирования первичных расплавов при плавлении неоархейских метасоматизированных участков субконтинентальной литосферной мантии при невысоких давлениях (2.5-3.0 ГПа) с добавлением выплавок из примитивной мантии. Тектоническая обстановка формирования раннепалеопротерозойских базитов Фенноскандинавского щита на этапе 2.41-2.45 млрд лет соответствовала внутриконтинентальному магмообразованию.

Архипелаг Новая Земля - это раннекиммерийское складчатое сооружение, расположенное на северной периферии Урало-Монгольского складчатого пояса. Геологическое развитие архипелага хорошо изучено и служит репером для интерполяции его особенностей на шельф окружающих акваторий, осадочный чехол которых вмещает крупные скопления углеводородного сырья. Кроме стратифицированного разреза существенно осадочных толщ, интересны для изучения магматические образования, четко маркирующие тектонические события геологической истории архипелага. В свете последнего важно возрастное датирование этих образований. На сегодняшний день возраст некоторых магматических комплексов архипелага остается дискуссионным. Объектом исследования данной публикации является лампрофировый комплекс крайнего юга Новой Земли, который до последнего времени датировался позднепротерозойским или позднепротерозойско-раннепалеозойским(?) возрастом. Полученные нами результаты по U-Pb возрасту апатитов, содержащихся в породах комплекса, подтверждают девонский возраст лампрофиров, а время внедрения оценивается, по приведенным в статье данным, в интервале от 360 до 398 млн лет, что позволяет их связывать с рифтогенными процессами на Новой Земле, начавшимися во второй половине раннего девона, когда этап недолгого стабильного карбонатного осадконакопления (в первой половине девонского периода) сменился заложением новой структурно-формационной зональности.

Представлены результаты детального исследования палеомагнитной записи, сохранившейся в разрезах тасеевской серии Енисейского кряжа. На примере изучения трех типовых районов ее распространения в нижнем течении рек Ангара, Тасеева и Иркинеева подтверждено необычное состояние геомагнитного поля на рубеже докембрия-фанерозоя. Факт присутствия в горных породах эдиакарского возраста нескольких, резко отличных палеомагнитных направлений, не укладывающихся в классическую модель центрального осевого диполя, известна давно. В частности, в сибирских разрезах установлено две в равной степени обоснованные группы палеополюсов, интерпретация которых вызывает массу споров вокруг геометрии магнитного поля Земли и соответствия той или иной компоненты его дипольной конфигурации. Уникальность обнаруженной палеомагнитной записи связана с фиксацией породами чистяковской и мошаковской свит обеих этих компонент, что является фактическим обоснованием одновременного действия двух источников. Для объяснения обнаруженных фактов предлагается оригинальная гипотеза, в соответствии с которой широко представленная в изученных породах биполярная компонента, отвечающая известной мадагаскарской группе палеомагнитных полюсов, отождествляется с полем центрального осевого диполя. Менее распространенная монополярная компонента, соответствующая австралийско-антарктической группе полюсов, связана со стационарным аномалийным источником. Возможность фиксации последней обусловлена резким падением величины виртуального дипольного момента, вероятно, достигшего абсолютного минимума в чистяковское-мошаковское время. В соответствии с построениями, палеомагнитный полюс, рассчитанный по биполярной компоненте 39.2° ю.ш., 61.1° в.д., согласуется с траекторией кажущегося движения полюса Сибири и может рассматриваться в качестве ключевого определения для возраста ~ 570 млн лет.

Салаирское покровно-складчатое сооружение (Салаирский ороген, Салаир) расположено на северо-западе Алтае-Саянской складчатой области Центрально-Азиатского складчатого пояса. В структурном отношении Салаир представляет собой аллохтон, надвинутый на осадочное выполнение Кузнецкого прогиба по системе чешуйчатых надвигов. На южном фланге Салаирская аллохтонная пластина по системе разрывных нарушений совмещена с тектоническим блоком Горной Шории, резко отличающимся от Салаира по геологическому строению. В области сочленения Салаира и Горной Шории лежит глубокий, сложнопостроенный мезозойский грабен - Неня-Чумышский прогиб (НЧП). Салаирский ороген сложен кембрийско-раннеордовикскими вулканогенными и осадочными отложениями островодужного происхождения. В пределах его южного фланга распространены гранатовые амфиболиты и гнейсы ангурепского комплекса, а офиолитовая сутура Салаира - Аламбайская зона включает расширенный участок - ареал Шалапского субдукционного меланжа. Структура земной коры южной части Салаира и области сочленения Салаира и Горной Шории была исследована с помощью магнитотеллурического зондирования, которое является эффективным методом изучения глубинного строения и тектонической эволюции складчатых областей. Зондирования проводились по профилю, имеющему длину 120 км и состоящему из 25 пунктов. Полученные данные выявили, что между Салаиром и Горной Шорией лежит широкая (до 70 км) и прослеженная до глубин 20 км проводящая зона со сложным внутренним строением. Контакты данной зоны и элементы ее внутреннего строения ориентированы субвертикально. В геологической структуре региона данная зона выражена Шалапским меланжевым ареалом Аламбайской офиолитовой зоны и мезозойским НЧП. В пределах данной зоны расположен Алтае-Салаирский глубинный правый сдвиг северо-восточного простирания, вдоль которого происходило смещение Салаирского аллохтона относительно Горного Алтая и Горной Шории. Этот сдвиговый разлом сопряжен с серией чешуйчатых надвигов Салаира на Кузнецкий прогиб. НЧП представляет собой глубокий осадочный бассейн с асимметричным поперечным профилем. Западный борт прогиба субвертикальный, восточный борт ступенчатый: юго-восточная окраина прогиба представляет собой широкое плечо грабена с малой мощностью осадков и пологим погружением палеозойского фундамента в северо-западном направлении. Выявленные черты глубинного строения НЧП хорошо согласуются с тектонической моделью прогиба, в которой обосновывается пространственное совмещение раннеюрского пулл-апарт бассейна и раннемелового принадвигового прогиба. Раннемеловая активизация магистральных разломов представляет собой широко распространенное на юге Западной Сибири явление.

В пределах криолитозоны Тибетского плато широко распространен полигональный микрорельеф с размерами ячеек 15-20 м, дистанционно напоминающий рисунок арктических лессово-ледовых равнин северо-востока Евразии и Северной Америки. В отличие от последних, он образован частично закрепленными современными песчаными дюнами высотой до 2.5-3.0 м и вторичными (эпигенетическими) песчаными жилами U-образной формы, наследующими древнюю полигональную решетку. На основе полевых исследований в окрестностях высокогорной станции Бей-Лу-Хе (истоки р. Янцзы) было установлено, что полигональные дюны и U-образные жилы развиваются на поверхности 10-12-метровой террасы, сложенной гравийно-щебнистыми аллювиальными отложениями позднего неоплейстоцена. Кровля террасы представляет собой пустынную мостовую с ветрогранниками. Полигональные дюны и U-образные жилы сложены хорошо сортированным кварц-карбонатным песком со средним размером зерен 2.0-2.2 мм. На основе данных георадиолокации установлено, что в пределах развития полигональных дюн кровля подстилающих многолетнемерзлых пород расположена на глубинах от 2 до 4 м и имеет закономерный волнистый характер. Авторы пришли к выводу, что формирование полигональных дюн связано с биогенно-эоловым механизмом эолового осадконакопления вдоль границ древней полигональной морозобойной решетки.

Редко посещаемые острова Карского моря в его притаймырской части были изучены в процессе геологической съемки м-ба 1:1 000 000. Четвертичные отложения островов представлены средненеоплейстоцен-голоценовыми морскими, озерно-болотными, аллювиальными и склоновыми образованиями. Для разрезов четвертичных отложений получены новые радиоуглеродные и уран-ториевые датировки по органическим остаткам (древесина, торф, раковины моллюсков). Впервые для островов получены датировки по песчаным отложениям методом инфракрасной оптико-стимулированной люминесценции (ИК-ОСЛ). Наибольшим распространением на островах пользуются отложения морских террас, которые можно скоррелировать с каргинским (МИС 3) горизонтом, озерно-болотные и отложения покровного комплекса, содержащие растительные остатки, в основном - с голоценовым.

Изучены следы воздействия Азасского ледникового щита, существовавшего в понижении между Восточным Саяном и хр. Академика Обручева в позднем неоплейстоцене. Перегораживание эрозионных долин ледником привело к формированию ряда подпрудных озер. Изучены рельеф и отложения территории развития такого озера в бассейне р. Харал. Выполнены палеогеографические реконструкции на период, предшествующий формированию озера и на момент начала его спуска. По палинологическим и палеокарпологическим данным реконструирована растительность в районе ледниково-подпрудного озера. Датирование методами оптически-стимулированной люминесценции (ОСЛ) и Ar/Ar позволяет уточнить временные рубежи основных этапов осадконакопления и развития рельефа в западной части Серлигхемской впадины. К моменту излияния долинных базальтов (2.2 ± 0.7 и 6.9 ± 0.7 млн лет) территория уже подверглась эрозионному расчленению. Подпруживание эрозионных долин в позднем плейстоцене краем покровного ледника, а при его деградации - моренным комплексом вызвало формирование приледникового озера, существовавшего, согласно ОСЛ датам, в диапазоне от 37 ± 3 до 14 ± 3 тыс. лет. Таким образом, наличие Верхнехаральского приледникового озера, действительно, связано с последним позднеплейстоценовым оледенением, а ледниковые, озерно-ледниковые и гляциофлювиальные образования относятся к третьей и четвертой ступеням верхнего неоплейстоцена.

Рассчитаны магнитная и плотностная глубинные модели для Малмыжского, Пони-Мулинского и Анаджаканского рудных узлов с медно-порфировой минерализацией, расположенных в северной части Среднеамурского осадочного бассейна. На основе анализа данных по аномальному магнитному полю (магнитная модель) выделена кольцевая структура магматогенного генезиса, определяющая пространственную локализацию минерализации в Малмыжском и Пони-Мулинском рудных узлах. Показано, что подобные структуры в аномальном магнитном поле фиксируются для многих медно-порфировых месторождений. Площадь выделенной структуры может рассматриваться как потенциальный рудный район, перспективный на выявление Au-Cu-порфировой минерализации. В пределах кольцевой структуры дополнительно могут быть намечены перспективные площади с интрузиями гранитоидов и диоритов, развитых по ее периферии и находящихся под чехлом осадков Среднеамурского бассейна. Рассчитаны геофизические модели для отдельных рудных узлов с Au-Cu-порфировой минерализацией, определены глубинные признаки, которые могут быть использованы при региональном металлогеническом прогнозе и выделении потенциальных рудных районов. Структура рассчитанной в настоящей работе глубинной геофизической модели Малмыжского рудного узла сходна с петрологическими моделями крупных Cu-порфировых месторождений, разработанными Джереми Ричардсом и Ричардом Силлитоу.

По результатам анализа записей с 2017 по 2021 г. сейсмостанции «Харино» сейсмологической сети станций Алтае-Саянского региона и снимков со спутников с 2002 по 2019 г. установлена причина оползня 18 июля 2020 г. на Елбашинском отвале Колыванского месторождения антрацита Новосибирской области. По собственным колебаниям отвала показано, как определять степень его устойчивости и таким образом предупреждать аварийные ситуации на месторождениях твердых полезных ископаемых.