А.В. Сапегина1,2, А.Л. Перчук1,2, В.С. Шацкий3,4 1Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия ann.sapegina@gmail.com 2Институт экспериментальной минералогии им. акад. Д.С. Коржинского РАН, Черноголовка, Россия 3Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН, Новосибирск, Россия 4Институт геохимии им. А.П. Виноградова СО РАН, Иркутск, Россия
Ключевые слова: Гранулиты, коровые ксенолиты, симплектиты, келифиты, метасоматоз, континентальная кора, докембрий
Страницы: 769-791
Приводятся результаты исследования ксенолита мафического гранатового гранулита из кимберлитовой тр. Зарница (Якутия, Россия), в котором наряду с главным этапом метаморфизма фиксируются два этапа метасоматических преобразований. Гранулитовый парагенезис в ксенолите представлен гранатом, клинопироксеном и плагиоклазом. В гранулите наблюдаются два типа симплектитов: кианит-клинопироксеновые и более поздние ортопироксен-плагиоклазовые. Кианит-клинопироксеновые симплектиты образуют тонкие короткие прожилки в породообразующих минералах или на контакте между ними. Краевые части гранатов повсеместно замещены ортопироксен-плагиоклазовыми симплектитами (келифитами), встречаются они и в жилах в гранате. Применение метода моделирования фазовых равновесий (Perple_X) показало, что гранулит находился в нижнекоровых условиях при 700-750 ℃ и 1.2-1.3 ГПа. Согласно термодинамическим расчетам минеральных реакций в программе TWQ, образование кианит-клинопироксеновых симплектитов происходило во время Si-метасоматоза без изменения РТ -параметров. Рост ортопироксен-плагиоклазовых симплектитов по гранату сопровождался привносом кальция в ходе разогрева на 200 ℃ и декомпрессии, по крайней мере, на 0.6 ГПа. Зафиксированные разогрев и декомпрессия, обусловливающие рост ортопироксен-плагиоклазовых симплектитов, вероятно, связаны с транспортировкой ксенолита к поверхности кимберлитовым расплавом.
Изучены изотопные отношения серы (33S/32S, 34S/32S, и 36S/32S), заархивированные в породах вулканогенных и железистых формаций зеленокаменных поясов Сумозерско-Кенозерский (~ 2.9 млрд лет) и Костомукшский (~ 2.7 млрд лет) Фенноскандинавского щита. Полученные сведения дают новые аргументы в пользу развития представлений о существовании бактериальной активности в архейском океане и вовлечении серы в биогенный круговорот, а также свидетельствует об отсутствии свободного кислорода в архейской атмосфере Земли. По изотопным данным серы-34 и -33 идентифицирована активная деятельность сульфатредуцирующих и диспропорционирующих элементарную серу бактерий в поверхностных средах архейских осадочных пород. Обнаружение изотопных аномалий серы-33 и -36 в исследуемых породах стало ключевым доказательством отсутствия свободного кислорода в атмосфере при формировании мезо- и неоархейских отложений Карелии.
Рассмотрены две группы магнезиальных Cr-V шпинелидов, присутствующих в качестве породообразующих минералов в разных типах Cr-V-содержащих метаморфических пород слюдянского комплекса (Южное Прибайкалье). Одна из них представлена низкоглиноземистыми шпинелидами ряда магнезиохромит-магнезиокулсонит. Вторая группа - глиноземистые шпинелиды, варьирующие по составу от V-содержащего глиноземистого магнезиохромита и глиноземисто-хромистого кулсонита до собственно шпинели с примесью Cr и V. Глиноземистые шпинелиды характеризуются сложной зональностью. Обнаружены железо-магнезиальные акцессорные шпинелиды, которые интересны тем, что в этой группе по составу выделяются высокохромистые разности, аналогичные мантийным шпинелидам магматических пород и включений в алмазах. Сопоставлены условия образований хромшпинелидов, типичных для мантийного парагенезиса, в магматических и метаморфических породах. Сделан вывод, что составы шпинелидов во всех случаях определяются прежде всего валовым химическим составом протолита, в одном случае магматического, в другом - осадочного. При анализе детритовых шпинелидов с целью палеогеодинамических реконструкций и прогнозов алмазоносных площадей необходимо учитывать возможное присутствие ложных индикаторов.
Для территории Среднеуральского сегмента построена сеточная плотностная модель верхней части литосферы высокого разрешения с шагом дискретизации 500 м до глубины 80 км – первого регионального уровня изостатической компенсации. Пространственный каркас плотностных разрезов служит основой трехмерной модели интерполированной плотности – модели начального приближения. Уточняющие поправки к плотностной модели начального приближения находятся из решения линейной обратной задачи гравиметрии на практически содержательных множествах корректности плотностных эквивалентов. В качестве последних выбираются достаточно тонкие горизонтальные слои сеточной плотностной модели. Способ и технология расчета трехмерного распределения плотности с привязкой к двумерным данным по опорным сейсмическим разрезам заложены в методику количественной интерпретации потенциальных полей с построением объемных геофизических моделей. Рельеф внутренних граничных поверхностей верхней, средней и нижней коры сопоставлен со структурной схемой тектонического районирования по поверхности фундамента. Для построения тектонических схем также используются аномалии литостатического давления, вычисленные по обобщающей интегральной характеристике – массе плотностных колонок от земной поверхности до заданной глубины. Аномалии литостатического давления для каждого слоя трехмерной сеточной плотностной модели пропорциональны избыточной плотности в слое, так что плотностная модель легко перестраивается в литостатическую. Трехмерные аномалии литостатического давления отчетливо конфигурируют блочное строение земной коры на разных глубинных срезах. В проекции на поверхности средней и нижней коры контуры литостатических аномалий соответствует схеме тектонического районирования фундамента, построенной по потенциальным полям. Сопоставление «блочных схем» плотностной и литостатической моделей используется для выделения разнопорядковых структурных элементов глубинного тектонического районирования на разных глубинных срезах.
A. Ali, S. Ullah
Department of Geology, University of Peshawar, Pakistan
Ключевые слова: Patala Formation; Upper Indus Basin; Smectite illitization; Geothermometry; R3 zone
Smectite illitization geothermometry has been used to assess the thermal maturity and hydrocarbon generation potential of the Late Paleocene to Early Eocene Patala Formation in the Upper Indus Basin. X-ray diffraction (XRD) detected illite, muscovite, quartz, kaolinite, chlorite, and calcite. Comparison between air-dried (AD) and ethylene glycol (EG)-solvated XRD patterns reveal the absence of discrete smectite and interstratified illite-smectite (I-Sm). Additionally, authigenic illite-2M1
indicates that the Patala Formation has entered a late-stage diagenetic zone or low anchizone which lies in the R3 illitization zone. Abundant SiO2
and Al2O3 in the Patala clay fraction indicate the substitution of tetrahedral Si4+ by Al3+ within the smectite interlayers. Likewise, the relative abundance of K2O to CaO and MgO indicates the exchange of K+ with Ca2+ and Mg2+
during smectite illitization. Scanning electron microscopy (SEM) reveals in-situ growth of platy illite crystals that form within the R3 zone. Furthermore, the total organic carbon (TOC) of the Patala shale exposed in Tirah suggests a poor to good source rock. The absence of discrete smectite and I-Sm, combined with the detection of discrete illite in the Patala shale, suggests that hydrocarbon might have potentially migrated from the source to the reservoir rock during smectite illitization.
A. Kamal1, M. M. Shah1, H.U. Rahim1,2,*, T. Zafar3, R. Khalil4, M. Shahzeb1, M. S. Ahmed5, M. Sami6,7 1Department of Earth Sciences, Quaid-i-Azam University, Islamabad 45320, Pakistan
2Earth Sciences Division, Pakistan Museum of Natural History, Islamabad 44000, Pakistan
3Institute of Geochemistry, Chinese Academy of Sciences, Guiyang, 550081, China
4Faculty of Earth Sciences, King Abdulaziz University, Jeddah 21589, Saudi Arabia
5Geology and Geophysics Department, College of Science, King Saud University, Riyadh 11451, Saudi Arabia
6Geosciences Department, College of Sciences, United Arab Emirates University, 15551, Al-Ain, United Arab Emirates
7Geology Department, Faculty of Sciences, Minia University, Al-Minia, 61519, Egypt
Ключевые слова: Dolomites, Samana Suk Formation (SMSF), Middle Jurassic, Petrography, Stable Isotopes
Diagenetically modified carbonate rocks are more common in the rock record. Among these modifications, multiphase dolomitization is the most common process. The Middle Jurassic carbonates of the SMSF are extensively altered by the dolomitization process in the Kahi Section, Nizampur Basin. The primary objective of this study is to investigate this multiphase dolomitization and to elucidate its possible mechanism.
Field investigation show both host limestone (oolitic, fossiliferous and massive) and dolomites. Dolomite bodies are of both bedding parallel and cross cutting the bedding planes. Different types of dolomites were recognized on the basis of color contrast as dark grey colour replacive dolomite, light grey dolomite, brownish dolomite and yellowish dolomite. Beside replacive phase voids and fracture filling cementing saddle dolomite, and cementing calcites are also recognized in the field. Petrographic studies show the complex diagenetic history of Samana Suk Formation from near surface diagenesis including micritization, neomorphism and several varieties of dolomites. These varieties are: RD1 is very fine to fine grained dolomite, RD2 is medium to coarse grained and anhedral to subhedral dolomite, RD3 is coarse to very coarse grained and planner euhedral zoned dolomite and RD4 is coarse grained euhedral to subhedral ferroan dolomite. In addition, cementing saddle dolomite SD have large crystal, curved faces with sweeping extinction. cementing calcite phases are CC1 is granular mosaic, CC2 is twin CC3 is fracture filling and CC4 is ferroan calcite. The stable isotope values of limestone (δ18O: -7.13‰ to -0.73‰ V-PDB and δ13C: -0.05‰ to 1.32‰ V-PDB) showing depletion in from the Jurassic marine signature. The multiphase dolomites RD1-RD4, SD values (δ18O: -8.65‰ to -3.16‰ and δ13C: -3.56‰ to +2.09‰) indicate multiphase dolomitization. The C1-C3 values (δ18O: -11.07‰ to -8.97‰ and δ13C: -2.14‰ to +0.76‰) indicate highly depleted values of δ18O showing its source from the hydrothermal origin. From field, petrography and geochemistry data it is deduced that possible source of the Mg for hydrothermal dolomites is through activation of faults and fractures during active tectonic regime in the area and can be related to activation and reactivation of Kahi Thrust system.
И. С. Цепордей1, В. А. Усольцев1,2, Д. В. Норицин3 1Ботанический сад УрО РАН, Екатеринбург, Россия ivan.tsepordey@yandex.ru 2Уральский государственный лесотехнический университет, Екатеринбург, Россия usoltsev50@mail.ru 3ПАО "СберБанк России", Центр компетенций аналитики, Екатеринбург, Россия norritsin@mail.ru
Ключевые слова: фитомасса деревьев, температура и осадки, лесообразующие виды, базы данных, мультиколлинеарность факторов, коэффициент инфляции дисперсии
Страницы: 40-48
Углероддепонирующая способность лесного покрова в контексте стабилизации климата определяется продуктивностью его фитомассы, формирующейся под влиянием климата. Первые попытки построения картосхем продуктивности лесов по запасу и приросту стволовой древесины основывались на интегральных климатических индексах без применения статистических методов. По мере накопления фактических данных о фитомассе насаждений устанавливались их парные связи с температурой, осадками и эвапотранспирацией, обычно статистически слабые либо не значимые. С выходом многофакторного моделирования фитомассы на евразийский уровень объясняющая способность как таксационных, так и климатических переменных стала статистически значимой. Однако устойчивость таких моделей не оценивалась, и мультиколлинеарность определяющих переменных не проверялась. В нашем исследовании на основе авторской базы данных по фитомассе деревьев лесообразующих видов Евразии и базы климатических данных WorldClim выполнен сопряженный анализ месячных и среднегодовых осадков за период с 1970 по 2000 г., выявлена связь надземной фитомассы деревьев с их размерами, осадками и температурой, а также оценена мультиколлинеарность независимых переменных в моделях фитомассы лесообразующих видов. Установлено, что в ареале основных лесообразующих видов, произрастающих на территории Северной Евразии от субарктического до южного умеренного поясов, при разработке моделей фитомассы, чувствительных к изменению климата, мультиколлинеарности определяющих факторов, в том числе температур и осадков, не наблюдается. Но южнее 37-й параллели, в субтропическом, субэкваториальном и экваториальном поясах Евразии, при моделировании фитомассы деревьев имеет место мультиколлинеарность температур и осадков.
М. С. Лёзин1,2, В. А. Лёзина2 1Центральный сибирский ботанический сад СО РАН, Новосибирск, Россия lezin-misha@mail.ru 2Уральский государственный аграрный университет, Екатеринбург, Россия vera.sevryuckova@yandex.ru
Ключевые слова: масса плода, диапазон изменчивости, длина плодоножки, темно-бордовая окраска плода, гибрид
Страницы: 90-96
Натурализующиеся растения характеризуются как сокращением генофонда в сравнении с генетическим разнообразием этих же видов в естественном ареале, так и накоплением новых адаптационных признаков. Вишня войлочная ( Prunus tomentosa Thunb.), с одной стороны, демонстрирует неустойчивость к подопреванию в условиях г. Екатеринбурга, с другой - проявляет склонность к натурализации в окрестностях г. Челябинска. Изучение изменчивости растений в местах натурализации вишни войлочной по массе, окраске плода, длине плодоножки показало, что ценность таких популяций для выделения новых отборных форм не уступает селекционному саду, заложенному из сеянцев, полученных от свободного опыления в сортовых насаждениях вишни войлочной. Только растения, прошедшие естественный отбор в природе, могут характеризоваться более высоким адаптационным потенциалом. Диапазон изменчивости по массе плода для всех изученных растений в местах натурализации составил от 0.57 до 2.16 г., в селекционном саду - от 0.62 до 2.20 г. Наибольшая средняя масса плода в 2021 г. отмечена для сорта Натали - 4.1 г., но в предыдущие и последующие годы наблюдений она не достигала таких значений. В натурализующихся популяциях не обнаружены растения с темно-бордовой окраской плода, свойственной сорту Даманка. В селекционном саду такая окраска плода встречалась, но масса плода значительно меньше, чем у сорта Даманка. У сортов, в том числе часть из которых получена с помощью интрогрессивной гибридизации с видами войлочной вишни и луизеании вязолистной ( Louiseania ulmifolia (Franch.) Pachom. syn. Prunus ulmifolia Franch.), не отмечено увеличение длины плодоножки, свойственной принявшим в создании сортов видам. На отдельных очагах натурализации встречались растения с большей длиной плодоножки, чем у существующих сортов.
Е. Р. Буханов1,2, А. Д. Шефер2, А. В. Шабанов1, Ю. Л. Гуревич2, М. Н. Крахалев1 1Красноярский научный центр СО РАН, Институт физики им. Л. В. Киренского СО РАН, Красноярск, Россия k26tony@ya.ru 2Красноярский научный центр СО РАН, Красноярск, Россия shefer.ad@ksc.krasn.ru
Ключевые слова: фотонный кристалл, электронная микроскопия, оптическая микроскопия, флуоресцентная спектроскопия, численное моделирование одномерных фотонных кристаллов, Picea pungens Engelm
Страницы: 97-106
Предложен метод по отделению чистых пластин эпикутикулярного воска. Использование воды, способной глубоко проникать в восковые структуры под действием сил Ван-дер-Ваальса и расширяться при замерзании, позволяет быстро получить незагрязненные восковые пластины с нативной структурой без каких-либо сторонних химических примесей. С помощью сканирующей электронной микроскопии были получены снимки воска хвои ели голубой ( Picea pungens Engelm.). Определены его морфологические и структурные характеристики. Отличительной особенностью является наличие восковых нанотрубочек с характерными диаметром ~150 нм и длиной 3-5 мкм. Нанотрубочки лежат друг на друге стопками, образуя одномерную длиннопериодическую решетку. Проведены микроскопические наблюдения воска, сделанные в отраженном и прошедшем свете. Показано, что покрытие хвои ели голубой состоит из микрочастичек воска, обладающих структурным окрасом. В широком спектральном диапазоне отдельные частички изменяют цвет от синего до красного, как следствие, большие конгломераты частичек имеют белый цвет. Получены спектры флуоресценции хвои с нативным восковым покровом и той же самой хвои после удаления воска. При сравнении ширины линий флуоресценции на полувысоте хвоинки голубой ели с воском и без, выявлено влияние воскового слоя на время жизни возбужденных электронов в фотосистеме II, тем самым установлена связь между восковым покровом и процессом фотосинтеза. Методом трансфер матриц выполнены расчеты спектров пропускания для решетки, схожей с восковой структурой, хлоропластом и сочетанием восковой структуры с хлоропластом. В последнем варианте длинноволновая зона селективного отражения значительно шире, чем у отдельных случаев. При рассмотрении структуры, содержащей хлоропласт и эпикутикулярный воск, наблюдается небольшое расщепление стоп-зоны, как при наличии дефекта, что способствует высокой концентрации энергии в месте расщепления. Вследствии роста концентрации энергии увеличивается плотность фотонных состояний на соответствующих длинах волн. Этот эффект важен для фотосинтеза, поскольку, согласно золотому правилу Ферми, скорость реакции пропорциональна плотности фотонных состояний. Результаты расчетов находятся в хорошем согласии с экспериментальными спектрами.
Ю. Н. Баранчиков1, В. И. Пономарев2, Н. В. Пашенова1, А. А. Ефременко1, Д. Ю. Голиков2, Г. И. Клобуков2, Б. В. Красуцкий2, Н. И. Кириченко1 1Красноярский научный центр СО РАН, Институт леса им. В. Н. Сукачева СО РАН, Красноярск, Россия baranchikov_yuri@yahoo.com 2Ботанический сад УрО РАН, Екатеринбург, Россия v_i_ponomarev@mail.ru
Ключевые слова: Polygraphus proximus, Grosmannia aoshimae, инвазия, Ботанический сад УрО РАН, Екатеринбург, Средний Урал, коллекция пихт
Страницы: 107-115
Уссурийский полиграф ( Polygraphus proximus Blandford) и гриб гросманния Аошимы ( Grosmannia aoshimae (Ohtaka, Masuya & Yamaoka) Masuya & Yamaoka) формируют крайне агрессивный инвазийный тандем, поражающий пихту сибирскую ( Abies sibirica Ledeb.) на протяжении почти всего ее ареала. Весной 2023 г. жук и его грибной ассоциант впервые были обнаружены в посадках пихты Ботанического сада УрО РАН в г. Екатеринбурге (Средний Урал). На момент обнаружения вредитель уничтожил и заселил более трети деревьев пихт на доступной посетителям территории и начал атаковать коллекцию видов пихт в дендрарии. Во всех галереях жуков найден фитопатоген гросманния Аошимы. Часто встречались грибы из рода Geosmithia Pitt. Жуки вначале атаковали деревья пихты сибирской с наименьшим диаметром стволов. Из заселенных весной ослабленных деревьев уже в конце июля - начале августа начали вылетать жуки и заселять живые деревья. Из коллекции пихт в первую очередь заражались пихты из секции Balsamea : сибирская, бальзамическая ( A. balsamea (L.) Mill.), шершавоплодная ( A. lasiocarpa (Hook.) Nutt.), Фразера ( A. fraseri (Pursh) Poir.), белокорая ( A. nephrolepis (Trautv. ex Maxim.) Maxim.), сахалинская ( A. sachalinensis (F. Schmidt) Mast.). Пихты секции Grandis несли следы единичных атак, а пихту цельнолистную ( Abies holophilla Maxim.) (секция Momi ) жуки не атаковали. Следы атак полиграфа были найдены и в парке-выставке, в 3.5 км от Ботанического сада, что свидетельствует о широком распространении инвазийного короеда в мегаполисе.
