Главная – Журналы – Поиск по журналам

Впервые рассмотрены минералогические и изотопно-геохимические особенности циркона и бадделеита из различных пород промышленно-рудоносного интрузива Норильск-1, расположенного в северо-западной части Сибирской платформы. С данным интрузивом тесно связаны промышленные платиноидно-медно-никелевые сульфидные месторождения.
На основании детального изучения морфологии и внутреннего строения выявлены четыре популяции цирконов, которые характеризуются разными U-Pb (SHRIMP-II) возрастами. Возраст бадделеита и четырех групп циркона охватывает значительный промежуток времени (от 290 ± 2.8 до 226.7 ± 0.9 млн лет). Полученные результаты позволяют предположить, что кристаллизация бадделеита и четырех групп цирконов промышленно-рудоносного интрузива Норильск-1 происходила в несколько стадий (290 ± 2.8, 261.3 ± 1.6, 245.7 ± 1.1, 236.5 ± 1.8 и 226.7 ± 0.9 млн лет соответственно). Выявленная длительность развития магматической системы, по-видимому, была благоприятным фактором для формирования уникальных по объемам магм, обогащенных рудными компонентами.

Наряду с эклогитизированными телами габбро и габбро-норитов в толще архейских плагиогнейсов гридинского комплекса находятся будинированные тела метаультрамафитов, представленные гранат-пироксеновыми породами и ортопироксенитами. В истории гранат-пироксеновой породы, слагающей будинированное тело на о. Высокий, отмечается ранний этап преобразований, фиксируемый по включениям диабантита (Fe-Si хлорита) - минерала, встречающегося в метасоматически измененных перидотитах. Диабантит обнаружен во всех породообразующих минералах в ассоциации с минеральными фазами, обогащенными редкоземельными элементами (Ce, Nd, La и др.), а также ураном и торием. Приуроченность рудных фаз к периферии включений, а также развитие вокруг включений в пироксенах двух систем трещин - радиальной и концентрической - указывают на преобразование включений после захвата. По результатам термобарометрических исследований ядерных частей кристаллов безводный минеральный парагенезис гранат + ортопироксен + клинопироксен, заместивший хлоритсодержащую породу, формировался при температуре ( T ) ~ 690 °С и давлении ( Р ) ~ 17 кбар. Каймы породообразующих минералов фиксируют изотермическую декомпрессию до Р ~ 12 кбар, за которой следовал эпизод декомпрессионного остывания до T ~ 650 °С и Р ~ 9 кбар c образованием регрессивной амфибол-гранат-пироксеновой ассоциации.
Для гигантокристаллических ортопироксенитов, слагающих цепочки будинированных тел на о. Избная Луда, характерны многочисленные включения амфибола, кварца, биотита и пирита. По этим включениям восстанавливается амфиболитовый этап метаморфизма на ранней стадии эволюции породы. Амфибол представлен двумя разностями - магнезиальной роговой обманкой и антофиллитом. Если роговая обманка является первичным минералом, то низкотемпературный антофиллит, образующий каймы вокруг включений кварца, формировался на регрессивной стадии метаморфизма. Сенсоры Р-T условий пика метаморфизма в ортопироксените отсутствуют; по реакции энстатит + кварц + Н₂О = антофиллит устанавливается активность воды, участвующей в образовании антофиллита а ≤ 0.5.
Рассмотренные метаморфические преобразования пород могли быть реализованы в составе как океанической, так и континентальной коры, вовлеченной в субдукцию или коллизию соответственно.

Приморский комплекс в Западном Прибайкалье, сформировавшийся на постколлизионной стадии становления Сибирского кратона в раннем протерозое, включает граниты рапакиви, равномерно-зернистые биотитовые и лейкократовые граниты, аляскиты и представлен высококалиевой гранитоидной ассоциацией умеренной и несколько повышенной общей щелочности, с повышенными относительно кларковых содержаниями F, Ba, Pb, РЗЭ, Zr, Th, Zn. Комплекс представлен тремя массивами: Бугульдейско-Ангинским, Улан-Ханским и Трехголовым, в развитии которых выделяются две интрузивные фазы. Общей направленностью эволюции состава главной фазы являлся рост кремнекислотности при одновременном увеличении агпаитности, железистости и снижении отношения Na₂O/K₂O. Наиболее контрастны по составу и условиям кристаллизации Бугульдейско-Ангинский и Трехголовый массивы. Исходным для первого являлся относительно слабодифференцированный недосыщенный водой расплав, его кристаллизация происходила в умеренно глубинных условиях (Р _общ = 3-4 кбар) и не сопровождалась существенным накоплением в лейкогранитах гранитофильных элементов (индекс концентрации гранитофильных элементов (ИНК) около 3), за исключением аляскитов, кристаллизация которых происходила в верхней части магматической камеры (ИНК = 5). Исходным для Трехголового массива служил лейкогранитный расплав, обогащенный Cs, Li, Rb, Sn, кристаллизация последнего протекала при пониженном Р _общ (около 2 кбар). Средние содержания Sn в лейкогранитах превышают кларковые для бедных кальцием гранитов в 4 раза, Th в 3.8, Rb в 2.7, Cs в 2.5, F в 2 раза (ИНК около 9). С гранитами заключительной фазы в Трехголовом массиве связаны проявления кварц-мусковитовых (± топаз, флюорит) грейзенов, содержащих касситерит, колумбит, ильменорутил, вольфрамит, бисмутинит и другие. В совокупности это позволяет рассматривать массив Трехголовый как перспективный в отношении оловянного оруденения.

Представленная работа посвящена экспериментальному изучению разложения серпентина при высоком давлении (4.5 ГПа) с целью определения возможности сохранения воды в системе в форме, отличной от структурных примесей в минералах, поскольку именно вода играет основополагающую роль в процессах плавления в субдуцирующем слэбе и в мантийном клине. Для оценки возможного содержания водного флюида в глубинных породах был использован беспрессовый многопуансонный аппарат высокого давления типа "разрезная сфера" (БАРС) в комплексе с разработанными методами термобарогеохимии и газовой хроматографии.
Установлено, что процесс разложения серпентина сопровождается выделением воды, которая концентрируется во включениях в новообразованных минералах (оливине и ортопироксене) и в интерстициях между ними. Хроматографический анализ с использованием ступенчатого нагревания образцов показал, что основное количество воды, выделяющееся при дегидратации серпентина, находится в межзерновом пространстве, значительно меньшая часть консервируется во флюидных включениях в минералах. В новообразованных твердых фазах в виде включений консервируется от 0.13 до 2.43 мас. % флюидной фазы, доля собственно воды составила диапазон значений 0.1-2.06 мас. %. Оценка путем непосредственного подсчета включений под микроскопом попадает в указанный интервал. Учитывая существенно меньшую подвижность флюида, законсервированного в виде включений в оливине и ортопироксене по сравнению с межзерновым флюидом, можно предполагать его большую сохранность при погружении оливинсодержащих пород на глубину.

Джерфишерит - хлорсодержащий калиевый сульфид (K₆Na(Fe,Ni,Cu)₂₄ S₂₆Cl) является весьма распространенным акцессорным минералом в мантийных ксенолитах из кимберлитов. Тем не менее происхождение этого сульфида в нодулях до сих пор остается дискуссионным и в основном связывается с замещением первичных Fe-Ni-Cu-сульфидов при взаимодействии ксенолитов с обогащенным K и Cl гипотетическим расплавом/флюидом. Работа посвящена детальному изучению состава и морфологии джерфишерита из представительной коллекции (22 образца) наиболее глубинных мантийных ксенолитов - гранатовых деформированных перидотитов, отобранных из кимберлитов тр. Удачная-Восточная (Якутия). На основании исследования морфологических особенностей, пространственного распределения и характера взаимоотношений с породообразующими и другими акцессорными минералами нодулей выделено 4 типа джерфишерита в мантийных породах. Джерфишерит 1-го типа установлен по периферии полисульфидных включений в породообразующих минералах ксенолитов, где он является более поздним минералом относительно первичной сульфидной ассоциации: пирротин + пентландит ± халькопирит. Джерфишерит 2-го типа формирует каймы вокруг крупных полисульфидных обособлений (пирротин + пентландит) в интерстициях ксенолитов. Джерфишерит 3-го типа образует отдельные зерна и находится в интерстициях ксенолитов совместно с силикатами, оксидами, фосфатами, карбонатами и другими сульфидами. Джерфишерит 4-го типа присутствует в качестве дочерней фазы во вторичных расплавных включениях, располагающихся в залеченных трещинах в породообразующих минералах ксенолитов. Кроме джерфишерита во включениях были диагностированы силикаты, оксиды, фосфаты, различные карбонаты, щелочные сульфаты, хлориды и сульфиды. Результаты исследования указывают на генетическую связь джерфишерита из ксенолитов с кимберлитами. Образование джерфишерита как в ксенолитах деформированных перидотитов из тр. Удачная-Восточная, так и в различных ксенолитах из других кимберлитовых трубок связано с взаимодействием нодулей и кимберлитовых расплавов. Кристаллизация джерфишерита в виде отдельных зерен в интерстициях ксенолитов и в расплавных включениях происходила непосредственно из взаимодействовавшего с ксенолитами кимберлитового расплава; джерфишерит, окаймляющий первичные Fe-Ni±Сu-сульфиды, образовался за счет их замещения в результате реакции с кимберлитовым расплавом.

Приводятся результаты исследований геохимии и изотопного датирования эклогитов Куру-Ваары и ассоциирующих с ними пород. По геохимическим характеристикам "южные" и "северные" эклогиты близки между собой. Их протолиты представляли собой примитивные, преимущественно высокомагнезиальные базальты океанического происхождения, более близкие по источнику к примитивной мантии, нежели современные MORB. Постэклогитовые интрузии обнаруживают отчетливые геохимические свидетельства коровой контаминации. Вмещающие эклогиты тоналит-трондьемит-гранодиоритовые (ТТГ) гнейсы образуют геохимически когерентную серию, включающую высоко-Al и низко-Al разности. Показано, что ТТГ серия формировалась за счет водонасыщенного частичного плавления "южных" эклогитов с амфибол-гранатовой котектикой на ликвидусе, но в поле стабильности рутила ( P > 15 кбар).
Цирконы "южных" эклогитов несут ясные признаки структур распада объединенного процесса растворения и переосаждения, сохранившие участки первичной магматической зональности. Локальная геохимия таких участков свидетельствует об океаническом происхождении протолитовых цирконов, изотопное датирование (SHRIMP-II) которых дало конкордантный возраст 2821 ± 24 млн лет. Цирконы из трондьемитового гнейса с геохимическими характеристиками архейского адакита показали конкордантный возраст 2805 ± 11 млн лет, свидетельствуя об их син-эклогитовом происхождении. Популяция высокобарических цирконов из "северных" эклогитов имеет конкордантный возраст 2722 ± 21 млн лет, аналогичный возрасту ранее описанных эклогитов Гридино.
Обобщение данных по датированным находкам эклогитов тел показывает, что в Беломорском поясе присутствуют, как минимум, три группы эклогитов с возрастами ~ 2.86-2.87, ~ 2.82-2.80 и ~ 2.72 млрд лет, что хорошо согласуется с известными изотопно-геохронологическими данными по возрастам формирования ранней континентальной коры пояса. Показана взаимосвязь эклогитов и процессов генерации ТТГ серий пояса, которая наилучшим образом удовлетворяет модели кратковременных импульсных эпизодов субдукции утолщенной архейской океанической коры.
Присутствие HP-UHP эклогитов разного возраста и особенности структуры позволяют отнести Беломорский пояс к категории мегамеланжевых поясов.

В результате проведенных геологических, петролого-геохимических и геохронологических исследований установлено, что Харагольский террейн Западного Хэнтэя сложен главным образом двумя разновозрастными ассоциациями пород, связанными с заложением и развитием островных дуг и окраинных спрединговых морей Монголо-Охотского океана: позднекембрийско-раннесреднеордовикского этапа, во время которого происходило излияние базальтов и андезибазальтов, а также образование габбро и габбро-долеритов в условиях задуговых спрединговых бассейнов и позднесилурийско-девонского этапа, когда после небольшого перерыва произошла активизация тектономагматических процессов и формирование островодужных вулканитов дифференцированной серии, габброидов и гранитоидов. Приводится их абсолютный (⁴⁰Ar/³⁹Ar) возраст. Определенный модельный возраст протолита T _Nd (DM) магматических пород Харагольского террейна соответствует составу ювенильной коры мезопротерозойского возраста.

Профиль МТЗ пересекает юго-восточный край Сибирского кратона и прилегающий к нему с юго-востока массив земной коры, сформированный палеозойскими коллизионными процессами (Ольхонская коллизионная зона). Оба массива располагаются в зоне влияния рифтогенных процессов.
Полученные данные по распределению удельного электрического сопротивления проанализированы совместно с особенностями состава и структуры земной коры, характером магнитного и гравитационного полей и сейсмическими данными. Для интерпретации обширных минимумов электрического сопротивления использованы новые геотермические модели земной коры Байкальской рифтовой зоны.
Северо-западный и юго-восточный участки профиля, отвечающие Сибирскому кратону и Ольхонской коллизионной зоне, резко различаются по особенностям состава и строения земной коры и интенсивности проявления рифтогенных процессов, что выражено в характере распределения и интенсивности удельного электрического сопротивления.
Кратонному блоку свойственны преимущественно высокие значения электрического сопротивления, обусловленные особенностями состава земной коры здесь (глубокометаморфизованные и гранитизированные комплексы фундамента платформы). В его пределах выделяются внутрикоровый проводящий слой (сопротивлением менее 50 Ом · м), кровля которого фиксируется на глубинах порядка 16-20 км, и осложняющая его субвертикальная проводящая неоднородность в верхней части земной коры.
Юго-восточный массив коры, особенно в части коллизионной зоны, характеризуется исключительно сложным вещественным составом и интенсивной нарушенностью глубинными рифтогенными разломами. Высокие сопротивления присущи здесь преимущественно комплексам верхней части разреза земной коры (магматическим и метаморфическим образованиям коллизионной зоны). Бóльшая часть разреза земной коры характеризуется обширными глубокими (до низов коры) минимумами удельного электрического сопротивления. Их природа определяется высокой активностью молодых процессов здесь, нарушенностью разреза коры глубинными разломами, по которым осуществляется сквозькоровая разгрузка глубинных флюидов, непрерывно пополняемых потоками из мантии.

По материалам каталога сейсмических событий Сибирского региона оценено влияние человеческой деятельности на естественную сейсмичность. Исследовано локальное вмешательство человека в природные процессы на примерах проведения промышленных взрывов при добыче полезных ископаемых карьерным способом в Кузбассе и эксплуатации участка железной дороги вдоль берега оз. Байкал. Выявлено изменение сейсмической эмиссии во времени при воздействии на среду мощными вибраторами, работающими в монохроматическом режиме.

Рассмотрены результаты непрерывного температурного мониторинга в 300-метровой скважине, расположенной на тихоокеанском побережье о. Кунашир. Показано, что температурные колебания на глубинах 20-240 м с периодичностью от нескольких десятков минут до нескольких десятков суток и амплитудой от нескольких тысячных до нескольких десятых градуса связаны с тремя основными причинами: приливными колебаниями столба жидкости в скважине; свободной тепловой конвекцией внутрискважинной жидкости; непериодическими изменениями порового давления, обусловленными деформациями земной коры и вызывающими изменения в режиме подземных вод и заколонные перетоки. Анализ температурных и сейсмических данных показал, что наиболее заметна реакция температурного поля на глубине 240 м на мелкофокусные (до 30 км) землетрясения с магнитудой М > 5, происшедшие к юго-востоку от станции мониторинга. Она проявляется в закономерном снижении температуры на 0.05-0.3 К за период от нескольких часов до нескольких суток перед землетрясением. Исследование влияния приливов на температурные колебания может быть использовано для оценки деформационной чувствительности, а сам метод температурного мониторинга в скважинах - для изучения тектонического режима земной коры.