Главная – Журналы – Геология и геофизика 2025 номер 5

Приведены новые данные о вещественном составе и U-Pb (LA-ICP-MS) возрасте детритовых цирконов из осадочных пород карбона чехла Сибирской платформы, с которыми связаны находки алмазов и их минералов-спутников. Они представлены баероновской свитой в юго-западной части и тушамской и катской свитами в центральной части платформы. Вещественный состав и анализ минералов тяжелой фракции баероновской свиты свидетельствуют о преимущественно кислом составе пород в области источника сноса. Предполагается, что источником сноса могли быть породы Присаянского выступа фундамента Сибирской платформы, в том числе преимущественно палеопротерозойские гранитоиды и вулканиты Южно-Сибирского постколлизионного магматического пояса. В меньшем количестве в бассейн седиментации баероновской свиты обломочный материал поступал за счет разрушения раннепалеозойских пород северного сегмента Центрально-Азиатского складчатого пояса. Геохимические характеристики терригенных пород катской и тушамской свит карбона указывают на кислый состав пород в области их источника, а минеральные составы тяжелых фракций свидетельствуют о различном составе пород в области сноса. Эти, а также данные о возрасте детритовых цирконов позволяют рассматривать в качестве основных источников для катской и тушамской свит неопротерозойские осадочные породы и среднепалеозойские магматические породы Байкало-Патомской зоны южной окраины Сибирской платформы, а также среднепалеозойские магматические породы Вилюйского рифта и Якутской алмазоносной провинции. Выявленные отличия в составе и возрасте пород источников обломочного материала для песчаников карбона, распространенных в разных районах Сибирской платформы, подтверждают выводы предшественников о существовании в девоне-карбоне во внутренних областях платформы нескольких локальных осадочных бассейнов, образованию которых предшествовала среднепалеозойская тектономагматическая активизация, сопровождавшаяся алмазоносным лампроитовым и кимберлитовым магматизмом.

В районе тройного сочленения Буве сходятся три срединно-океанических хребта: Срединно-Атлантический, Юго-Западный Индийский и Американо-Антарктический. При этом район тройного сочленения характеризуется проявлениями магматизма горячей точки Буве. С использованием имеющихся данных лабораторного моделирования представлена схема канала мантийного термохимического плюма, выплавляющегося от границы ядро-мантия и прорывающегося на поверхность. С использованием морфобатиметрических данных по району вулканического о. Буве найден массовый расход магматического расплава для плюма горячей точки Буве. С учетом найденного расхода расплава тепловая мощность источника плюма Буве N_Б = (1.7-2.0) · 10¹⁰ Вт, и диаметр канала плюма равен 9-16 км. Представлена возможная эволюция плюма Буве на основе рассмотрения его геодинамического режима. Показано влияние геодинамической системы астеносферных конвективных течений на строение океанического дна в районе Буве. Плюм, под действием которого сформировался о. Буве, находится в области восходящего потока астеносферного валикового течения и локально интенсифицирует его. Трансформные разломы в районе Буве образовались под влиянием нисходящих течений астеносферных валиков. Ширина желоба и глубина впадины трансформного разлома Буве определены на основе анализа структуры течения и теплообмена в астеносфере в районе Буве и с учетом интенсифицирующего влияния плюма Буве на восходящий поток астеносферного валикового течения. Проведенные геохимические и термобарогеохимические исследования свидетельствуют об определяющей роли флюидных компонентов в магматических системах горячей точки Буве, для которых характерно обогащение летучими (Н₂, Н₂О, СО₂), щелочами (прежде всего калием) и литофильными редкими и редкоземельными элементами (La, Ce, Th, Nb, Rb). С учетом результатов сейсмотомографии рассмотрены особенности строения мантии в районе тройного сочленения. Вдоль осевой зоны трансформного разлома Буве выделяется высокоскоростная аномалия, корни этой аномалии в верхней мантии прослеживаются до глубины 250 км. Под о. Буве выявлена низкоскоростная аномалия, которая прослеживается до глубин около 500 км.

Приведены данные по возрасту, вещественному составу и особенностям генезиса гранитоидов Соктуйского массива - петротипа кукульбейского комплекса мезозойских редкометалльных гранитов Забайкалья. Соктуйский массив неоднороден. В его составе выделяется несколько петрографических разновидностей: монцогранит-монцолейкограниты и микролейкограниты главной интрузивной фазы, аляскиты, щелочно-полевошпатовые гранит-порфиры, гранодиориты и кварцевые сиениты фазы дополнительных интрузий. Согласно полученным U-Pb геохронологическим данным, возраст всех разновидностей неразличим с учетом аналитической ошибки и соответствует раннему мелу. Гранитоиды отличаются разнообразием геохимических характеристик: монцогранит-монцолейкограниты главной интрузивной фазы относятся к редкометалльно-плюмазитовому типу, породы фазы дополнительных интрузий обнаруживают признаки гранитоидов A- типа. Геохимические и изотопные характеристики пород указывают на участие в их формировании как субстратов континентальной коры, так и глубинных магм мантийного генезиса. Содержания летучих в слюдах и особенности состава включений свидетельствуют, что формирование магм происходило с участием двух типов флюидов: хлористого и восстановленного (вероятно, мантийного) и фтористого более окисленного (предположительно, имеющего нижнекоровую природу). Генерация всех расплавов происходила на глубинах не более 30 км, а глубина становления массива не превышала 8 км. На основании полученного комплекса данных предложена модель формирования пород массива.

Изучен основной состав поровых растворов гидротермальных глин, образующих протяженные и мощные толщи на термальных полях Паужетского геотермального месторождения. В вертикальных разрезах толщи гидротермальных глин выделены две зоны, отличающиеся физико-химическими характеристиками, составами и условиями формирования поровых растворов. Показана решающая роль рН в изменении макрокомпонентного состава растворов в зависимости от глубины разреза. Сделан вывод о формировании поровых растворов в результате прямого воздействия на матрицу гидротермальных глин инфильтрационных глубинных термальных вод, при котором происходят процессы перераспределения элементов между породой и контактным раствором. Наряду с общими закономерностями выявлены существенные отличия в условиях формирования состава поровых растворов на Верхне- и Восточно-Паужетском термальных полях, что определяется геологической обстановкой и гидрогеохимическим режимом конкретных участков геотермального месторождения.

Сульфосоли тетраэдритовой и энаргитовой групп из эпитермального Au-Ag месторождения Малетойваям были изучены методами оптической и растровой электронной микроскопии. Выявлено, что они кристаллизовались из кислых магматических вулканогенных гидротерм в условиях повышенного потенциала кислорода. Ранние сульфосоли предзолоторудной стадии Малетойваямского месторождения аргентотетраэдрит-(Zn,Fe) и тетраэдрит-(Zn,Fe), находящиеся в ассоциации с пиритом, арсенопиритом и галенитом, эволюционировали с обогащением их Te, Se и Cu. Увеличение активности этих элементов, которая является следствием возрастания окислительного потенциала среды, приводило к кристаллизации последующих стибио-, арсеноголдфилдита и минералов группы энаргита, избыток Cu в которых увеличивался с эволюцией рудоформирующей системы. Au-содержащие минералы парагенетически связаны c сульфосолями завершающего этапа этой эволюции. Тренд кристаллизации сульфосолей (As → Sb → Te) из месторождения Малетойваям характерен и для других месторождений кислотно-сульфатного типа, к которым также относятся Озерновское и Прасоловское, в противоположность обратному тренду (Te → Sb → As), характерному для сульфосолей из эпитермальных месторождений адуляр-серицитового типа эпитермальных Au-Ag месторождений.

Выполнены исследования зон активных разломов высокогорной части Горного Алтая (Южно-Чуйская и Кубадринская) и приустьевой части р. Лена (Приморская) методом электротомографии. Показано, что метод эффективен для идентификации активных разломов на глубинах до первых сотен метров в условиях развития толщи многолетней мерзлоты. Однако присутствие льдистых пород с сопротивлением более 100 кОм·м ограничивает его применение из-за экранирующего эффекта слоя-изолятора. Основной критерий идентификации активных разломов на геоэлектрических разрезах - субвертикальные зоны пониженных сопротивлений на фоне высокоомных толщ многолетнемерзлых пород. Это относится как к молодым сейсморазрывам Чуйского землетрясения ( M_s = 7.3) 27.09.2003 г. в зоне Южно-Чуйского разлома, так и к более возрастным голоценовым палеосейсмодислокациям в зонах Кубадринского и Приморского разломов. При этом величины сопротивлений в зонах активных разломов и сейсмических разрывов слишком высоки, чтобы предполагать их насыщение свободной водой. Понижение удельных сопротивлений в таких зонах относительно вмещающей рамы многолетнемерзлых пород может происходить за счет: 1) повышенной трещиноватости пород и отложений; 2) развития тонкоперетертого материала в зоне динамического влияния разлома, на поверхности частиц которого концентрируется физически связанная незамерзающая вода; 3) остаточных тепловых аномалий в случае современных активизаций, так что отрицательные температуры уже восстановились, но процесс аградации мерзлой толщи еще не завершен полностью; 4) насыщения геологического разреза песчано-алевритовым материалом в результате развития процессов разжижения и флюидизации при землетрясениях. Выявленные закономерности могут быть использованы не только для подтверждения зон морфологически выраженных сегментов активных разломов, но и для поиска их погребенных сегментов в районах развития многолетней мерзлоты, характерных для сейсмически активных высокогорных и арктических районов России и мира.

Рассмотрены результаты математического моделирования данных импульсного электромагнитного межскважинного мониторинга гражданских и промышленных объектов криолитозоны, содержащих в своей окрестности зоны растепления - талики. Приведено решение прямой задачи на основе интегрального преобразования Сумуду и векторного метода конечных элементов для двух типов скважинных источников - катушек индуктивности и менее распространенной на практике электрической токовой линии (с учетом частотной дисперсии удельной электропроводности многолетнемерзлых пород). Выполнено численное трехмерное моделирование импульсных сигналов в реалистичных геоэлектрических моделях газодобывающей скважины и жилого дома на сваях. По результатам моделирования выявлены основные особенности и различия импульсного межскважинного мониторинга при использовании катушек или линии в качестве источника.