Реконструировано пространственное положение вулканических областей Центрально-Азиатской внутриплитной вулканической провинции в позднем мезозое и кайнозое. Установлено, что области аномальной мантии, с которыми связан магматизм Центрально-Азиатской провинции внутриплитного магматизма, меняли свою конфигурацию в мелу и кайнозое. В начале раннего мела области аномальной мантии занимали пространство от 42° до 61° N (около 2000 км по широте). Возможно, в течение мела положение областей аномальной мантии было стационарным в пространстве. Магматизм провинции проявлялся в областях литосферы Евразийской плиты с пониженной мощностью, сопоставимой или меньшей мощности литосферы океанической коры. Позднемезозойские магмы в основном выплавлялись из гидратированных мантийных источников с изотопными составами PREMA и EM-II. В раннем кайнозое (50 млн лет назад) активность области аномальной мантии была значительно ниже, чем в раннем мелу. Магматические расплавы генерировались только в двух областях мантии - очень локальной Южно-Хангайской горячей точке и, по-видимому, в довольно обширной (не менее 800 км по ширине) области мантии к северу и северо-востоку от нее. В целом аномальная мантия занимала пространство от 46° до 59° N, около 1300 км по широте. Выплавлялись магмы типа OIB, источники магматизма были слабо гидратированы и характеризовались изотопным составом типа PREMA и EM-I. В миоцене в мантии, вероятно, был новый "выброс" разогретого разуплотненного аномального вещества, который привел к резкой активизации магматизма и расширению размеров вулканической провинции до 2 тыс. км по широте. Литосфера во всех вулканических областях характеризовалась малой мощностью, в том числе и вдоль всей траектории Евразии над Южно-Хангайской горячей точкой.
Проведен анализ результатов измерений на пунктах сети Байкало-Монгольского геодинамического полигона за период с 1994 по 2007 г. Рассчитано поле скоростей современных горизонтальных движений земной поверхности для территории Прибайкалья, Западной и Центральной Монголии, Тувы. Вычислены скорости относительных деформаций и вращения для структурно обоснованной триангуляционной сети полигона. В поле векторов скоростей горизонтальных движений выделяются два главных тренда - северо-восточный, локализованный в пределах Джунгарии, Монгольского Алтая и Долины Больших Озер, и юго-восточный, характерный для Хангая, восточной части Гобийского Алтая, Забайкальского блока Амурской плиты. Направление и скорости перемещения GPS-пунктов подтверждают движение Амурской плиты в юго-восточном направление со скоростью около 2 мм·год-1. По величине и соотношению относительных деформаций выделены домены преимущественного сокращения и расширения. Первые наблюдаются в Гобийском и Монгольском Алтае, а также в районе хр. Хамар-Дабан. Магнитуда северо-восточного укорочения достигает ε2 = (19.2 ± 6.0) ·10-9 год-1. Вторые выделяются в Байкальском и субмеридиональном - Бусийн-Гол-Западно-Хангайском доменах. В обоих случаях оси удлинения направлены на северо-запад, магнитуда удлинения достигает ε1 = (22.2 ± 3.1) ·10-9 год-1. Малыми значениями горизонтальных деформаций и неустойчивостью их по типу характеризуется восточная часть Хангайского свода и прилегающая с востока часть Гобийского пенеплена. В пределах Орхон-Селенгинской депрессии (центральная и северная части Монголии) значения скоростей укорочения и удлинения приблизительно равны: ε2 = (15.4 ± 5.4) ·10-9, ε1 = (18.1 ± 3.1) ·10-9 год-1. Отклонения от общей тенденции ориентации осей и изменение типа деформаций наблюдаются вблизи эпицентральной зоны Могодского землетрясения 1967 г. В пределах исследуемой территории наиболее распространенными являются вращения по часовой стрелке c малыми скоростями порядка Ω = 6·10-9 град·год-1. Высокие скорости вращения по часовой стрелке отмечаются для Хангайского домена - до (18.1 ± 5.2)·10-9 град·год-1, для Гобийского Алтая - (10.4 ± 7.5)·10-9 град·год-1, а также для Орхон-Селенгинского домена - до (11.9 ± 5.2)·10-9 град·год-1. Домен с вращением против часовой стрелки, где скорость составляет Ω = 3.7·10-9 град·год-1, выделяется на территории Западной Тувы, распространяясь на северо-западную часть Долины Больших Озер. Вращения против часовой стрелки установлены по обеим сторонам Байкальского рифта - вдоль края Сибирской платформы и в пределах сопряженных с рифтом впадинах Забайкалья. Скорости вращения на данной территории достигают (13.0 ± 3.9)·10-9 град·год-1, тогда как в пределах Байкальской впадины не выходят за пределы ошибок измерения. Второй домен с вращением против часовой стрелки протягивается от Восточного Прихубсугулья до северных отрогов Хангая. Максимальные скорости вращения достигают здесь (16.3 ± 2.8)·10-9 град·год-1.
Традиции исследования тектоники деформационно-метаморфических структур опираются на стратиграфические критерии с "восстановлением" додеформационных ситуаций, а также на представления об их тождестве с разломами. На примере Кедровско-Бутачихинской зоны смятия Рудного Алтая показана необходимость выделения характерного класса структур земной коры с масштабными новообразованиями тектонитов (динамометаморфических породных ассоциаций). Основными закономерностями их строения являются: концентрация разрывных нарушений преимущественно сдвигового типа с интенсивным механическим разрушением и преобразованием геологического субстрата; генеральная анизотропия структурных элементов всех иерархических уровней; наличие упорядоченных структур течения в ламинарных и турбулентных формах. На основе типизации тектонитов и принципов структурирования геологической среды разработана классификация структурно-вещественных комплексов Кедровско-Бутачихинской зоны смятия с выделением типовых ассоциаций динамокластитов, тектоносланцев, тектономикститов и механо-метасоматитов; построена картографическая геолого-структурная модель деформационно-метаморфической зоны. Карта отражает распределение структурно-вещественных комплексов, породная основа которых контрастно метаморфизована в условиях зоны смятия.
А.Г. Плавник
Западно-Сибирский филиал Института нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН, 625670, Тюмень, ул. Таймырская, 74, Россия
Ключевые слова: Картирование, геологические объекты, сплайн-аппроксимация, косвенные данные, уравнения в частных производных.
Страницы: 1027-1037 Подраздел: ГЕОФИЗИКА
Выполнен анализ опыта использования сплайн-аппроксимационных методов для картирования свойств геологических объектов. Выделены основные элементы решения задач геокартирования с применением этих методов - аппроксимационный подход, в котором задача формулируется в вариационной постановке минимизации целевого функционала; возможность одновременного восстановления нескольких поверхностей; использование стабилизаторов для задания общих свойств картируемой поверхности; введение дифференциальных операторов, с помощью которых можно описать искомую поверхность и ее связи с известными полями; использование данных, локально задаваемых в точках наблюдений; применение уравнений в частных производных, аналогичных уравнениям математической физики, описывающих свойства картируемой поверхности; некоторые элементы регрессионного анализа, при котором коэффициенты связи определяются одновременно с решением основной задачи картопостроения; аддитивное включение в функционал в принципе произвольного числа прямой и дополнительной информации, учитываемой при построении на основе приближенных условий с помощью весовых коэффициентов в качестве управляющих параметров. Предложена обобщенная математическая постановка, включающая введение и детализацию понятий глобальных и локальных уравнений, строгих и нестрогих связей. Реализация этой обобщенной постановки в программном комплексе GST обеспечивает решение широкого круга задач геокартирования с возможностью многокритериальной оптимизации конечных результатов, с учетом разнородных косвенных данных, а также модельных представлений, описываемых уравнениями в частных производных второго порядка.
Синхронная съемка геомагнитных площадных данных позволяет получить информацию об изучаемом регионе с помощью нетрадиционных методов обработки с применением нелокальных функций отклика среды. Используется алгоритм обработки данных, основанный на согласовании между собой всех вариаций горизонтальных и вертикальных компонент геомагнитного поля, наблюдаемых на дневной поверхности в пунктах сети наблюдения региона. Процесс поиска модели электропроводности в исследуемом объеме осуществляется методами оптимизации. Указанным способом обработаны данные мировой сети геомагнитных обсерваторий Европейского региона за 2004-2005 гг. по суточным вариациям для первых пяти временных гармоник. Построены карты латеральной неоднородности кажущейся электропроводности в Европе в зависимости от временного периода. Замечена корреляция между расположением максимумов электропроводности и минимумов толщин литосферы. В частности, на картах латеральных распределений кажущейся электропроводности можно выделить Паннонскую впадину, где толщина литосферы по сейсмическим данным уменьшается до ~50 км.
В структуре палеопротерозойского (~1.88-1.85 млрд лет) постколлизионного Северо-Байкальского вулканоплутонического пояса Сибирского кратона самыми ранними и поздними магматическими образованиями являются соответственно базальтоиды, относимые к малокосинской свите акитканской серии, и комбинированные (долерит-риолитовые) и долеритовые дайки, прорывающие гранитоиды ирельского комплекса и вулканиты кислого состава хибеленской свиты акитканской серии. На основании геологического положения в разрезе акитканской серии базальтоидов малокосинской свиты, и согласно уже опубликованным геохронологическим данным по перекрывающим породы малокосинской свиты вулканитам кислого состава, возраст базальтоидов принимается как ~1878 млн лет. Датирование U-Pb методом по циркону риолитов из центральной части комбинированной дайки показало, что они имеют возраст 1844±11 млн лет. На этом основании возраст долеритов даек принимают близким возрасту риолитов. По своему химическому составу базальтоиды малокосинской свиты соответствуют высокомагнезиальным толеитам и известково-щелочным андезитам, а долериты даек - высокожелезистым толеитам. Базальтоиды малокосинской свиты и долериты даек обнаруживают как сходства, так и различия геохимических характеристик. Для базальтоидов малокосинской свиты по сравнению с долеритами даек характерны более низкие содержания TiO2 (в среднем 0.89 против 1.94 мас.%), (9.54 против 14.71 мас.%), P2O5 (0.25 против 0.41 мас.%). В то же время в базальтоидах и долеритах отмечаются сходные пониженные содержания Nb, повышенные Th и легких REE, а также отрицательные значения εNd (T). Согласно петрогеохимическим данным, установлено, что базальтоиды малокосинской свиты и долериты даек формировались за счет плавления разных по составу источников. Предполагается, что базальтоиды малокосинской свиты были образованы за счет плавления литосферного мантийного источника, содержащего субдукционный компонент, а источником долеритов даек являлась тугоплавкая часть литосферной мантии, метасоматизированная субдукционными флюидами. Изотопно-геохимические особенности магматических образований основного состава Северо-Байкальского вулканоплутонического пояса хорошо объясняются их формированием в обстановке постколлизионного растяжения после завершения в регионе субдукционных и коллизионных процессов. На начальных стадиях постколлизионного растяжения происходило плавление литосферной мантии, обогащенной субдукционными компонентами, и образование родоначальных расплавов для базальтоидов малокосинской свиты, а на завершающих стадиях формирования Северо-Байкальского пояса в условиях максимального растяжения коры имел место подъем расплавов, обогащенных железом, которые явились источником для долеритов даек.
В восточной части Тувинского прогиба в пределах хр. Кропоткина образование девонских вулканических ассоциаций было тесно сопряжено с рифтогенными процессами в юго-западном складчатом обрамлении Сибирской платформы. В составе ассоциаций участвуют пикритоподобные базальты, трахибазальты, базальтовые трахиандезиты, трахиандезиты, трахиты, трахириодациты, трахириолиты и комендиты, а также субвулканические долериты. Породы основного и среднеосновного составов разделяются на две группы по содержанию TiO2: первая группа - высокотитанистая (TiO2 ~ 2.2-4.2 мас.%), вторая - умеренно-титанистая (TiO2 ~ 1.3-2.0 мас.%). Умеренно-титанистые базиты по сравнению с высокотитанистыми обеднены K, Rb, REE, Nb, Ta, Th, U и несут в себе признаки магматических серий активных континентальных окраин. Высокотитанистые породы близки по составу к базальтам внутриплитового типа. Однако по изотопному составу Sr и Nd обе группы базитов близки между собой и отвечают составу мантийных источников, формирующих обогащенные внутриплитовые базальты типа OIB. Подобное совмещение "внутриплитовых" и "окраинно-континентальных" геохимических признаков в базитах, сосредоточенных в одинаковых структурно-геологических условиях, вероятно, указывает на формирование породных ассоциаций в рифтовой зоне тыловой части активной континентальной палеоокраины при эволюции общего плюмового источника. Его взаимодействие с надсубдукционной литосферной мантией определяет соответствующие геохимические характеристики пород.
А.М. Спиридонов, В.Д. Козлов, Л.Д. Зорина, В.И. Меньшиков, В.А. Бычинский
Институт геохимии им. А.П. Виноградова СО РАН, 664033, Иркутск, ул. Фаворского, 1а, Россия
Ключевые слова: Гранитоиды, гранитоидные формации, магматические комплексы, концентрации золота в гранитоидах, золоторудная минерализация, кластерный анализ связей концентраций золота и редких элементов.
Страницы: 1088-1100 Подраздел: ПЕТРОЛОГИЯ, ГЕОХИМИЯ И МИНЕРАЛОГИЯ
На основе количественного экстракционно-атомно-абсорбционного анализа и метода масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой на приборе ICP-MS Element-2 изучено распределение золота в породах ряда магматических комплексов центрального и юго-западного районов Восточного Забайкалья (Даурская, Агинская и Аргунская структурно-формационные зоны). Установлено, что повышенные концентрации элемента (0.0043 г/т в среднем) свойственны доминирующим по площади распространения в регионе роговообманково-биотитовым гранодиоритам и гранитам главных фаз батолитовых интрузий ундинского верхнепалеозойского комплекса в восточной части исследованной площади и кыринского триас-среднеюрского комплекса в ее западной части. Породы раннесреднеюрского (сохондинского) и средневерхнеюрских (шахтаминского, харалгинского и кукульбейского) комплексов характеризуются заметно более низкими концентрациями Au, составляющими в своем большинстве 0.0014-0.0030 г/т, причем самые низкие содержания свойственны образованиям шахтаминского комплекса. В процессе магматической дифференциации гранитоидных интрузий происходит снижение концентраций золота в поздних лейкогранитных дифференциатах. Уровни концентраций Au в исследованных комплексах не зависят от состава вмещающих разновозрастных терригенных пород, что свидетельствует о глубинной, эндогенной, природе выявленных различий в концентрациях Au в гранитоидах региона. Аномально-повышенные концентрации золота в небольшой части изученных проб связаны, как правило, с известными в регионе участками развития гидротермальной минерализации. Классификационным кластер-анализом R-типа установлено, что переменные исследованных магматических пород по степени корреляционных связей четко распадаются на три группы. Золото проявляет отчетливую тенденцию к корреляции с сидерофильной окси- и сульфурофильной группой металлов. Анализ Q-типа в главных чертах подтвердил правильность формационного расчленения гранитоидов региона.
Статья посвящена важному и актуальному вопросу - проблеме развития минерально-сырьевой базы России. В качестве нового альтернативного источника апатитовых руд выдвинуты вулканогенно-осадочные комплексы зеленокаменных поясов. Рассмотрены характерные особенности и минерагеническая специализация зеленокаменных комплексов Карельского, Алданского и Анабарского щитов. Дана краткая геологическая характеристика проявлений апатитовой минерализации. Предложены основные направления научно-исследовательских и геолого-разведочных работ, результаты которых позволят решить проблему апатитоносности метавулканогенно-осадочных комплексов.
На примере особенностей геолого-геоморфологического строения речных долин Тункинского рифта Байкальской рифтовой зоны и Иркутского амфитеатра Сибирской платформы, показано, что на направленные и дифференцированные (орогенические) перемещения тектонических структур юга Восточной Сибири накладываются колебательные движения, при которых волны медленных воздыманий сопровождаются эрозионными врезами, а опусканий - их заполнением преимущественно аллювиальными отложениями. Время выработки последнего эрозионного вреза на этой территории охватывает вторую половину позднего плейстоцена и голоцен (после 70 тыс. лет).