Главная – Журналы – Поиск по журналам

Проведены массовые исследования трещиноватости в основных разновидностях кайнозойских отложений Байкальского рифта. Статистический характер полученного материала позволил использовать при его обработке новый структурно-парагенетический подход, который в процессе анализа данных получил полную методическую завершенность за счет разработки формализованных приемов перехода от реконструкции локальных стресс-тензоров к восстановлению напряженного состояния регионального уровня. В итоге установлено, что трещинные сети слабосцементированных отложений Прибайкалья в своей основе имеют тектоническое происхождение, а их внешняя хаотичность определяется временной, пространственной и иерархической изменчивостью условий структурообразования, имевших место при рифтогенезе. Временная нестабильность контролируется известной стадийностью развития Байкальского рифта и динамикой процесса разрывообразования, пространственная - влиянием древней структуры, а иерархическая - наличием шести масштабных уровней тектонических напряжений, непрерывный ряд которых установлен для земной коры Прибайкалья впервые.

Выполнено математическое моделирование деятельности грязевых вулканов. На основе классических моделей механики сплошных сред осуществлено математическое описание нестационарных процессов фильтрации газа и двухфазной фильтрации газа и водоглинистой брекчии в подводящем канале вулкана, поршневого вытеснения газом брекчии из тела вулкана в квазистационарном приближении с последующим истечением газа в атмосферу. При расчетах учитывается зависимость вязкости и коэффициента сжимаемости газа от температуры и давления газа. Сформулирована обратная задача по определению глубины залегания корня грязевого вулкана и получено ее однозначное решение. Показано, что основным параметром, определяющим глубины залегания корня грязевого вулкана и источника газа, является проницаемость подводящего канала. Выявлено, что отношение вязкостей газа и водоглинистой брекчии задает основной интервал времени между двумя последовательными извержениями грязевого вулкана. Численно получена оценка доли водоглинистой брекчии, оставшейся в подводящем канале к моменту извержения вулкана. На основе представлений о гидроразрывах в теле вулкана предложена модель образования грифонного поля и получены оценки мощности тела вулкана. Дана оценка скорости истечения газа из тела вулкана в начале извержения.

Для установления особенностей расположения магматических пород в Леванте (Восточное Средиземноморье) рассмотрены полученные ранее данные регионального магнитного картирования, результаты гравитационных и петрофизических исследований, а также их интерпретация на тот момент. Вектор магнитного поля Земли в этом регионе имеет низкий наклон, поэтому использовать карту суммарной интенсивности магнитного поля для определения расположения и ориентации в пространстве магнитных тел достаточно сложно. В связи с этим была составлена приведенная к полюсу карта магнитного поля. Совместный анализ магнитных и гравитационных аномалий позволил оценить глубину залегания и размеры магматических тел; в отдельных случаях определить их состав. Надежность и достоверность полученных результатов подтверждается расчетными данными, а также результатами сейсмического изучения и глубинного бурения.
В исследуемом регионе, согласно магнитным данным, были выделены пять областей. В основу их разграничения положены не только формальные результаты по изменению вектора магнитного поля, но и данные по известному (или предполагаемому) геологическому строению территорий. Места близкого совпадения магнитных и положительных гравитационных аномалий соответствуют, вероятно, наличию офиолитовых массивов в северной части региона и магматическим интрузиям основного состава в его южной части. Сильные магнитные аномалии, не связанные с положительными гравитационными аномалиями, вызваны, по-видимому, мезозойскими и кайнозойскими вулканитами в центральной части региона. Отсутствие магнитных аномалий в некоторых районах дает основание предполагать, что здесь нет вулканических или плутонических тел основного состава. В то же время эти данные не позволяют судить о наличии здесь кислого магматизма (гранитов и др.).

Обсуждаются результаты математического моделирования переходных характеристик установок "петля в петле" и совмещенной в присутствии магнитовязкого пласта, расположенного в немагнитной среде. Для совмещенной установки независимо от мощности ( h ₂) пласта наблюдается экспоненциальное убывание ЭДС (на фиксированной временной задержке) при увеличении глубины ( h ₁) до его кровли или - если пласт залегает на поверхности - высоты расположения установки. Когда измерения проводят установкой "петля в петле", картина меняется. Если пласт тонкий, то при увеличении h ₁ ЭДС возрастает, достигает максимума и затем убывает. Чем тоньше пласт, тем отчетливее выражен максимум. В присутствии пласта большой мощности наблюдается монотонное убывание сигнала с увеличением глубины залегания пласта или высоты расположения установки. Для обеих установок увеличение мощности пласта приводит к росту ЭДС - сначала быстрому, а потом все более медленному. При больших значениях h ₂ эффект пласта становится неотличимым от создаваемого магнитовязким полупространством.
Отмеченные особенности переходных характеристик необходимо учитывать при проектировании и проведении съемок методом переходных процессов, а также геологической интерпретации их результатов, если на территории работ распространены природные и/или антропогенные слои с магнитной вязкостью. В общем случае при выключении тока в генераторной петле в земле возникают вихревые токи, которые затухают тем быстрее, чем выше удельное электрическое сопротивление подстилающих петлю пород. Для тех значений удельной электропроводности, которые характерны для геологических сред, процессы установления вихревых токов и вязкой намагниченности протекают независимо один от другого. Поэтому при необходимости учесть влияние вихревых токов можно воспользоваться принципом суперпозиции: результирующая ЭДС переходного процесса в присутствии магнитовязкой и проводящей среды представляет собой сумму сигналов, порождаемых релаксацией намагниченности и затуханием вихревых токов.

Сильное землетрясение на Байкале 27 августа 2008 г. вызвало большой резонанс не только у ученых-сейсмологов, но и у широких масс населения Прибайкалья. То, что очаг землетрясения располагался в пределах высокосейсмичной Байкальской рифтовой зоны, было вполне ожидаемым, а вот время его возникновения, как всегда, оказалось неожиданным. Рассмотрены вопросы геологических условий возникновения землетрясения, его макросейсмические последствия, а также приведены некоторые данные, которые являлись предвестниками подземного толчка. В частности, впервые в мировой практике перед землетрясением были зафиксированы изменения содержаний растворенного гелия в глубинной воде Байкала, исследования которых до настоящего времени в крупных открытых глубоководных бассейнах, расположенных в сейсмоактивных районах, не проводились нигде в мире.

Охарактеризована геологическая позиция, РТ -условия генерации и кристаллизации кремнекислых расплавов, сформировавших вулканические структуры в пределах Алтайской коллизионной системы герцинид. Приведены данные о геологической позиции, внутреннем строении, петрогеохимическом составе пород, данные термобарогеохимических исследований включений в минералах. Проведенные исследования позволяют установить в изученных вулканических структурах присутствие кремнекислых дацитовых расплавов, генерация которых происходила на уровне нижней коры ( Р ~ 10 кбар) при высоких температурах (1000-1200 °С) в результате частичного плавления коровых субстратов под влиянием высокотемпературных мантийных расплавов.

Представлены новые геохимические (породообразующие и редкие элементы, изотопы) и петрологические данные (состав вкрапленников и минеральная термометрия) для базальтов раннекембрийского катунского аккреционного комплекса Кузнецко-Алтайской островной дуги (Горный Алтай). Геодинамические обстановки формирования базальтов обсуждаются на основе петролого-геохимических и изотопных данных с учетом их взаимоотношений с вмещающими осадочными породами океанической коры и терригенными толщами аккреционного комплекса. Поздненеопротерозойско-раннекембрийские базальты, ассоциирующие с кремнистыми породами, характеризуются средними TiO₂ и Zr/Nb, плоскими редкоземельными спектрами и отношениями Nb/La_PM < 1 (тип базальтов срединно-океанических хребтов - БСОХ). Среди базальтов океанического дна выделены высоко- и низкомагнезиальные разности. Раннекембрийские базальты манжерокской свиты образовались в обстановке океанического острова (тип БОО). Они формируют разрезы, представленные базальтами основного тела палеоострова, и чередуются с кремнисто-терригенно-карбонатными породами его склоновых фаций. Для манжерокских базальтов характерны высокие температуры кристаллизации расплава (1175 °С) и обогащение некогерентными элементами, вариации которых предполагают плюмовый мантийный источник и разные степени частичного плавления на уровне шпинелевой и гранатовой фаций. В усть-семинской свите (средний кембрий) представлены низкомагнезиальные и высокомагнезиальные базальты в виде субпараллельных даек и потоков, прорывающих и перекрывающих образования аккреционного комплекса. Для надсубдукционных базальтов характерно сочетание низких TiO₂, Nb, LREE и высоких Zr/Nb и более низкие по сравнению с базальтами типа БОО температуры кристаллизации расплава: 1138 и 1047 °С для высоко- и низкомагнезиальной подгрупп соответственно. По химическому составу низкомагнезиальные разности близки к базальтам СОХ, а высокомагнезиальные - к островодужным толеитам. На основе совокупности геохимических и геологических данных сделан вывод, что низкомагнезиальные базальты усть-семинской свиты образовались при погружении СОХ в зону субдукции, а высокомагнезиальные базальты выплавлялись в надсубдукционной обстановке на границе коры и мантии.

Из расплавов Ag_{2- х} Au_хS ( x = 0.1, 0.4, 0.8, 1.6), т.е. в системе Ag-Au-S с весовыми соотношениями Au/Ag от 0.1 до 7.4, синтезированы сульфиды золота и серебра. Для диагностики и анализа состава твердых продуктов синтеза использованы методы оптической микроскопии, рентгенографии, а также микрозондовый анализ и сканирующая электронная микроскопия. Установлено, что для богатых серебром составов исходной двухкомпонентной системы Ag₂S-Au₂S характерно образование акантита, твердых растворов Ag_{2- х} Au_хS ( х < 0.5) и электрума. При низких содержаниях серебра (x > 1) устойчивы петровскаит, высокопробное золото и сера. Промежуточным составам свойственно образование петровскаита и ютенбогаардтита или твердых растворов Ag_2-х Au _х S (0.5 < х < 1). Результаты экспериментальных исследований в сочетании с данными по составу природных сульфидов золота и серебра позволяют предположить, что широкие вариации Au и Ag в ютенбогаардтите и петровскаите разных месторождений, по-видимому, следует связывать с неоднородным строением минеральных зерен и присутствием в срастании с ними твердых растворов Ag_{2- х} Au _х S. Обсуждается возможность магматического генезиса сульфидов золота и серебра, кристаллизующихся из Au-Ag-содержащих сульфидных расплавов. Предполагается, что "трудноизвлекаемое" золото в сульфидных рудах может быть связано с присутствием микровключений Au-Ag сульфидов.

Представлены результаты экспериментального исследования скорости выделения радона из образцов строительных материалов, добываемых на территории Музаффарабада и Ниилумской долины (Азад Кашмир, Пакистан). Целью исследования является оценка вклада строительных материалов в общее радоновое загрязнение жилых помещений на данной территории. В связи с этим из разных районов Музаффарабада и Ниилумской долины были отобраны образцы строительных материалов: грунта, песка, гравия и кирпича. После специальной подготовки материалы помещались в пластиковые контейнеры, внутри которых на расстоянии 25 см от поверхности образцов были установлены детекторы радона. После этого контейнеры герметично закрывали. После 80 дней выдержки детекторы CR-39 в течение 16 ч протравливали в 25 %-м растворе NaOH при 80 °С, а затем треки радиоактивного распада исследовались с помощью оптического микроскопа. Измеренные плотности этих треков отражают концентрации радона. Скорости выделения радона из грунта, гравия, песков и кирпичей изменялись в пределах от 171 ± 11 до 344 ± 11, 168 ± 17 до 322 ± 11, 366 ± 8 до 649 ± 8 и 184 ± 14 до 231 ± 14 мБк/м²· ч соответственно. Проведено сравнение этих данных с известными из литературы параметрами.

Палинологический и AMS¹⁴C анализы для верхних 9 м из седиментационного разреза донных отложений оз. Котокель позволили впервые для этой территории реконструировать динамику климата и ландшафтов в позднем ледниковье и голоцене с временным разрешением около 120 лет. Показано, что климатические условия Котокельской котловины в терминацию I (~15500-11000 лет назад) характеризовались кратковременными и резкими изменениями, приводившими к глубоким переменам в структуре ландшафтов и составе растительности. Выделяются пять таких коротких интервалов, длительность которых варьировала от 400 до 1200 лет (15 500-14 700, 14 700-14 300, 14 300-13 200, 13 200-12 500, 12 500-11 700 л.н.). Снижение степени континентальности климата имело место в начале голоцена (около 11 000 л.н.) и продолжалось почти до 7000 л.н. Позднее 7000 л.н. континентальность климата возрастала, что отразилось в существенном снижении среднегодовой суммы атмосферных осадков, повышении средних летних температур и снижении зимних.
Пыльцевая запись из оз. Котокель удовлетворительно коррелирует с общим ходом изменения климата Северного полушария. При этом амплитуда изменений растительности и климата позднеледниковья в записи из отложений оз. Котокель оказалась на сегодняшний день наиболее ясно выраженной, чем в предыдущих региональных пыльцевых записях, что могло быть обеспечено высокой чувствительностью экосистемы небольшого озерного водоема, расположенного в глубине континента на границе двух крупных экотонов (лесного и степного), к дефициту влаги.
Новая детальная датированная пыльцевая запись из донных отложений оз. Котокель может рассматриваться как опорная для детальной реконструкции вариаций региональной растительности и динамики климатических изменений за последние 15 000-15 500 лет. Полученные результаты уточнили характер изменений региональной растительности, а надежная возрастная модель обеспечила проведение внутрирегиональных и межрегиональных корреляций изменений природной среды.