Главная – Журналы – Поиск по журналам

В самом конце плейстоцена в южной части о. Итуруп (Южные Курилы) произошло два крупномасштабных вулканических извержения, связанных с формированием кальдеры Львиная Пасть, в результате чего образовалась крупнейшая полузатопленная кальдера Курильской островной дуги (размер 7 × 9 км, площадь по бровке уступа ~ 50 км², объем ~ 25 км³, в том числе подводной части - 12.26 км³). В ходе проведенных комплексных геологических и геохронологических исследований установлено, что формирование кальдеры было связано с двумя последовательными очень сильными эксплозивными извержениями (LP-I и LP-II), разделенными периодом покоя продолжительностью несколько сотен лет. Предполагается, что возраст первого извержения (LP-I) составляет ~ 13 500 кал. л. н. Возраст второго извержения (LP-II) установлен по серии радиоуглеродных дат и оценивается в ~ 12 300 кал. л. н. По своему типу извержения были плинианскими и сопровождались массовым выбросом кислой пирокластики, представленной отложениями пирокластических потоков и тефры. По содержанию кремнезема и сумме щелочей пемзы кальдерообразующих извержений отвечают низкощелочным дацитам и риодацитам (SiO₂ 63.4-69.95 мас. %, сумма щелочей 3.9-5.5 мас. %), реже встречаются андезитовые (SiO₂ 58.3 мас. %, сумма щелочей 3 мас. %) и риолитовые составы (SiO₂ ~ 74 мас. %, сумма щелочей 5.6 мас. %). Суммарный объем изверженного материала двух событий предварительно оценен в 80-100 км³ (DRE 35-45 км³), при этом извержение LP-II было на 30-40 % мощнее LP-I. Предполагается, что извержения LP-I и LP-II, произошедшие с перерывом всего в несколько сотен лет, могли оказать влияние на природную среду в региональном и, возможно, глобальном масштабе.

Скарновые месторождения Fe и Cu с повышенными содержаниями Au распространены в Тагило-Магнитогорской мегазоне Уральского складчатого пояса и ассоциируют, главным образом, с интрузивами среднего или кислого состава. На Северном Урале отмечаются месторождения и рудопроявления Fe-Cu скарновой формации в экзоконтактах габбровых фаз интрузивов Уральского платиноносного пояса. Эти объекты представляют интерес как заключительное (гидротермально-метасоматическое) звено в фракционировании халькофильных и благородных металлов в магматических системах юных островных дуг. Метасоматиты экзоконтакта Княсьпинского массива, исследованные в данной работе, содержат рудные концентрации Fe, Cu (0.5–5 мас. %) и Au (0.2–14 г/т) и относятся к Cu-Fe скарновой формации Урала. Большинство геологических и минералого-геохимических характеристик этого рудопроявления типичны для Cu-Au скарновых месторождений и свидетельствуют в пользу связи его с габбровой фазой, а не с диоритами, которые присутствуют также в составе Княсьпинского массива. Метасоматиты развиваются по андезибазальтам павдинской свиты. Реконструирована следующая последовательность их формирования: (1) амфибол-плагиоклазовые или клинопироксен-плагиоклазовые роговики (роговиковый этап), (2) эпидозиты с клинопироксеном или гранатом (скарновая дорудная стадия гидротермально-метасоматического этапа), (3) клинопироксен-актинолит-эпидотовые ассоциации с магнетитом и сульфидами Cu (скарновая рудная стадия гидротермально-метасоматического этапа), (4) существенно цеолитовые ассоциации (поздняя гидротермальная стадия гидротермально-метасоматического этапа) и (5) гипергенный этап. Предполагаемые температуры образования первичной сульфидной минерализации составляют 300-400 ^оС. Формирование самородного золота, характеризующегося очень широкими вариациями по примесям Cu и Ag, происходило при меньших температурах (предположительно, 100-250 ^оС) и могло продолжаться на гипергенном этапе. По данным значений δ³⁴S в сульфидах и геохимии халькофильных элементов в скарнах, рудное вещество имело, вероятнее всего, первично магматический источник. Однако, мобилизация S и Cu из колчеданных залежей шемурской свиты через их ассимиляцию интрузией также не исключена. Независимо от источника, окислительно-восстановительный баланс S был существенно сдвинут в сторону S⁶⁺ или S⁴⁺, что привело к необычно-низкому (-6 – -4) δ³⁴S в сульфидах метасоматитов.

Получены первые экспериментальные данные по связи содержания диоксида углерода в минералах типа лазурита (МТЛ) с его парциальным давлением в газовой фазе и температурой в интервале, отвечающем процессу лазуритообразования на месторождениях Южного Прибайкалья. Содержание структурной примеси СО₂ определялось методом ИК-Фурье спектроскопии. Оно в большей мере зависит от температуры, чем от парциального давления CO₂ и для кубических лазуритов максимально при 500 ^оС (0.05-0.07 формульной единицы), снижаясь до 0.01-0.03 ф.е. как при понижении (460 ^оС), так и при повышении температуры (560 ^оС). Намечена положительная зависимость содержания СО₂ от фугитивности О₂ в системе. МТЛ с орторомбической структурой (владимиривановит) хуже удерживает СО₂, содержание которого понижается от исходного (природного) 0.08 до 0.01-0.02 ф.е. в заданном интервале температур 460-560 ^оС. Опыты с выдержкой при 560 ^оС и последующем охлаждении до 460 или 360 ^оС показывают отсутствие эффекта ретроградной растворимости СО₂ в МТЛ при насыщении из газовой фазы. Согласно данным по содержанию СО₂, кубические лазуриты с несоразмерной 3D модуляцией структуры могли образоваться при температуре около 500 ^оС, парциальном давлении СО₂ ~1.4-2.2 бар и fO₂ на уровне магнетит-гематитового буфера. Зафиксированные в некоторых МТЛ высокие содержания СО₂ (0.15-0.3 ф.е.), возможно, не связаны с прямым поглощением СО₂ из газовой (флюидной) фазы, а являются продуктом относительно низкотемпературных (<400 ^oC) превращений форм углерода, приводящих к ассоциации СО₂ и молекулярных форм серы. Эту область температур и соответствующие таким формам серы фугитивности летучих следует расценивать как возможные условия для синтеза или модифицирования материалов на основе содалита, нозеана и МТЛ, перспективных в качестве поглотителей или индикаторов диоксида углерода.

Срединно-Атлантический хребет в пределах Исландии значительно отличается по своему строению от других хребтов. Он представлен несколькими современными рифтовыми зонами с различными кинематикой и внутренним строением. В то же время, имеется и несколько неактивных рифтовых зон, разделённых блоковыми поднятиями. Такое структурное разнообразие обусловлено термическим влиянием Исландского плюма, которое проявляется в условиях асимметричного спрединга. Для выявления условий развития рифтовых зон Исландии и особенностей их строения в связи с цикличностью плюмовой активности был использован метод физического моделирования. Полученная модель отражает строение и развитие рифтовых зон Исландии за последние 21.5 млн лет. Было показано, что кинематика и внутреннее строение рифтовых зон являются следствием развития разномасштабных перекрытий центров растяжения. Между ними возникают блоковые поднятия, которые в современном рельефе выражены в виде приподнятых полуостровов, преимущественно, в северной части острова. Размеры блоковых поднятий зависят от расстояния между перекрывающимися спрединговыми осями. При уменьшении расстояния крупные поднятия сменяются серией мелких эшелонированных блоков. Формирование подобного структурного ансамбля обусловлено периодическим увеличением плюмовой активности и её смещением в восточном направлении относительно границы литосферных плит, что обусловлено асимметрией растяжения. Выделяется два цикла плюмовой активности с различной продолжительностью. Период 7–8 млн лет отражает полный цикл формирования и развития перекрытий, а период 2–3 млн лет обуславливает развитие структуры рифтовых зон в пределах всего структурного ансамбля.

Согласно гипсометрическому положению разновозрастных лавовых потоков Ия-Удинского вулканического поля (~8 и ~4 млн лет) установлено, что основной этап интенсивного расчленения рельефа и активизации блоковых движений по Главному Саянскому разлому в пределах Бирюсинского блока произошел в позднем миоцене. Геохимические характеристики лав, такие как высокие значения параметра FCKANTMS (0.46–0.77) [Yang et al., 2019] и положение фигуративных точек на диаграммах CaO–MgO и TiO₂/Al₂O₃–SiO₂, указывают на плавление гранат-пироксенитового мантийного источника, а не типичной перидотитовой мантии. Микроэлементный состав пород соответствует внутриплитным базальтам типа OIB. Вариации соотношений Th/Nb и TiO₂/Yb позволяют предположить, что для лав возрастом 4 млн лет в области плавления возрастает роль граната, тогда как для магм возрастом 8 млн лет более значим вклад литосферной мантии. Формирование обогащенного пироксенитового компонента в литосфере Бирюсинского блока, вероятнее всего, связано с процессами тектонической конвергенции и рифтогенеза в кайнозое, которые привели к изменению объема коры и вовлечению материала нижней коры в мантию Сибирского кратона. Таким образом, вулканизм Ия-Удинского междуречья является результатом плавления гетерогенной и обогащенной литосферной мантии

На территории Монголии до сих пор не учитывается в должной мере влияние эоловых процессов на образование золотоносных эоловых россыпей, хотя существуют аргументированные доказательства в пользу их формирования. На основе выявления по морфологическим особенностям эолового золота обоснован вывод об образовании золотоносных россыпей при участии не только гидродинамических, но и эоловых процессов, широко проявленных в четвертичное время. Присутствие в желобах и котловинах выдувания эолового золота дает основание сделать вывод о формировании золотоносных эоловых россыпей. Анализ закономерности распределения эолового золота показал, что на территории Монголии вполне возможно образование эоловых россыпей золота – собственно эоловых россыпей и россыпей гетерогенного происхождения. Собственно эоловые россыпи (автохтонные и аллохтонные) формируются за счет дефляции рудных источников либо золотоносных коллекторов, а россыпи гетерогенного происхождения – при дефляции ранее образованных прибрежно-озерных россыпей либо как результат чередования деятельности временных водотоков и эоловых процессов. Наличие золота псевдорудного облика в озерно-аллювиальных отложениях позволило предположить о поступлении золота из золотоносных конгломератов мезозойского возраста. Итак, на основании результатов минералогических исследований россыпного золота и полевых наблюдений доказано, что впервые выделенные эоловое золото и золотины псевдорудного облика на территории Монголии, на качественно новом уровне знаний, позволяют установить генезис формирования золотоносных россыпей, а также более корректно прогнозировать местонахождение золоторудных источников и подбирать методы их поиска.

Микроскопически в проходящем свете определен мацеральный состав углей тюменской и васюганской свит из керна скважин на юго-востоке Западно-Сибирского мегабассейна. Проведено их описание, выделены группы, классы, подклассы, типы и подтипы, показаны фотографии наиболее типичных мацералов и процентные содержания их в некоторых образцах. В изученных углях тюменской и васюганской свит установлен близкий мацеральный состав. Так, в первой отмечаются следующие вариации групп мацералов (%): - витринита – 27-100 (среднее 77); инертинита – 0-73 (18); липтинита – 0-33 (8), а в васюганской (%): витринита – 52-100 (среднее 82); инертинита – 0-44 (14); липтинита – 0-48 (12). Следовательно, угли формировались примерно в одинаковых фациальных условиях. Исходным материалом для них были остатки высших растений - лигниноцеллюлозные ткани, в меньшей мере липоидные компоненты. В рассматриваемом районе угли верхней и средней юры в этом отношении практически не изучены. Мацеральный состав углей способствует уточнению фациальных условий формирования углесодержащих толщ. Эти данные могут быть также полезны в будущем нефтяникам-разработчикам месторождений углеводородного сырья для эффективной подземной газификации углей с целью дополнительного наполнения существующих газопроводов.

Рассмотрен метод повышения качества каолина, полученного из месторождения Djebel Debbagh. Выполнены химический, минералогический и микроскопический анализы образцов. Выявлено, что основным минералом в каолиновой руде является каолинит с примесями оксида марганца, который в значительной мере снижает качество материала и сокращает диапазон его промышленного применения. Определено влияние технологических и эксплуатационных параметров мультигравитационного сепаратора системы Мозли на содержание, выход и извлечение марганца в хвостах обогащения при очистке коалиновой руды. Для статистического подхода выбраны три параметра: скорость вращения барабана; расход промывочной жидкости и амплитуда колебаний барабана. Использованы планы Бокса - Бенкена и методология поверхности отклика. При оптимизации технологических параметров получены максимальные значения содержания, выхода и извлечения Mn в хвостах коалиновой руды. Спрогнозированные результаты согласуются с экспериментальными, что подтверждает корректность построенной модели и эффективность регулировки параметров мультигравитационного сепаратора для удаления оксида марганца.

Рассмотрен опыт применения искусственных геохимических барьеров для очистки сточных вод, образующихся в горной промышленности. Отмечены положительные результаты исследований эффективности использования природных и модифицированных минералов для снижения концентраций тяжелых металлов в рудничных стоках и модельных растворах. Изучены технические аспекты создания искусственных геохимических барьеров: материалы, размеры и особенности конструкций, направленные на повышение эффективности и срока службы. Показан потенциал геохимических барьеров как для интеграции в технологические схемы действующих предприятий, так и для автономного использования на закрытых шахтах и рудниках, где высокая стоимость сложных очистных систем ограничивает возможность их применения.