Главная – Журналы – Поиск по журналам

В нижнедевонских олистостромах, перекрывающих кобальт-медно-колчеданные залежи в ультрамафитах основания Западно-Магнитогорской палеоостровной дуги, известны офикальциты. Они сложены угловатыми обломками серпентинитов и карбонатов размером от первых миллиметров до нескольких сантиметров, сцементированными гематит-кальцитовым и кварц-гематит-кальцитовым матриксом с примесью арагонита, магнезита и сидерита. Хромшпинелиды из серпентинитов в офикальцитах по химическому составу аналогичны таковым из подстилающих серпентинитов и относятся к надсубдукционным образованиям активных континентальных окраин. Изотопные соотношения углерода и кислорода из кальцита матрикса брекчий характерны для гидротермальных образований и по параметрам сходны с таковыми из карбоната в сульфидных рудах и тальк-карбонатных метасоматитах. Исследование флюидных включений из кальцитового цемента показало, что образование офикальцитов происходило из низко- и среднетемпературных (100-280 °С) гидротермальных растворов. Причиной являются пострудные гидротермальные эманации в придонных условиях на ультрамафитах, аналогичных современным гидротермальным полям в срединно-океанических хребтах и островных дугах. Гидротермальные и тектоноседиментационные процессы в кровле ультрамафитовых массивов в устьях гидротермальных источников приводили к эрозии, переотложению и последующей цементации тел и построек офикальцитов, представленных четырьмя основными типами. Дальнейшие тектонические и гравитационные процессы привели к разрушению тел офикальцитов и попаданию их в олистостромы.

На примере распределения золота по кристаллам различного размера при гидротермальном синтезе пирита, мышьяковистого пирита и магнетита экспериментальным путем изучена зависимость концентрации микроэлемента от размера кристалла в пробе. Выполнено моделирование эффекта в предположении, что он связан с поглощением примеси Au неавтономной поверхностной фазой (НФ). По данным о зависимости среднего содержания равномерно распределенной примеси золота от удельной поверхности среднего кристалла определена структурная составляющая примеси Au в кристаллах (1.5, 0.5 и 0.7 г/т для пирита, мышьяковистого пирита с 0.02-0.08 мас.% As и магнетита соответственно). Экстраполяцией размерной зависимости концентрации к характерному размеру неавтономной фазы получены оценки концентраций золота в гипотетически "чистых" НФ и коэффициенты фракционирования Au в НФ по отношению к "объемной" фазе, которые составили 1.1·10³, 3.5·10³ и 2.4·10³ для пирита, As-пирита и магнетита. Таким образом, данный эффект сопоставим по величине с известным эффектом "улавливания" элементов дефектами кристаллической структуры в области микроконцентраций, а примесь мышьяка способствует фракционированию золота в НФ. Рассмотрены другие проявления эффекта и его значение для решения ряда проблем экспериментальной геохимии и аналитической химии микроэлементов, переработки рудного сырья. Показано, что полученные данные обосновывают новый механизм концентрирования несовместимых элементов (включая благородные металлы) в условиях эндогенного рудообразования, более общий и более эффективный по сравнению с классической адсорбцией, в том числе восстановительной адсорбцией ртути и благородных металлов на минеральных фазах.

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.

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 ε_Nd (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.

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.