Главная – Журналы – Геология и геофизика 2014 номер 9

Статья суммирует результаты исследований плейстоценовых пирогенных комплексов Кузбасса. Методом ступенчатого прогрева выполнено ⁴⁰Ar/³⁹Ar датирование паралав и клинкеров. На этой основе реконструирована последовательность реактивации древних разломов в Присалаирской зоне и получены оценки временных рубежей развития современной гидросети. Сопоставлены разрезы горельников с западной окраины и из центра Кузнецкой впадины. Дан анализ геологических факторов риска природных возгораний углей. Показано, что на западной окраине Кузбасса палеопожары возникали на мощных крутопадающих пластах, на участках с преобладанием мятых витрено-клареновых углей, обладающих высокой сорбционной емкостью в отношении метана и кислорода. Поля глубоко денудированных высокотемпературных горельников приурочены к сводам слабонарушенных антиклиналей. Доступ воздуха к углям был обеспечен в ходе позднекайнозойской реактивации разломов, и последующего эрозионного расчленения осадочных толщ. Их воспламенение от внешнего источника зажигания представляется более вероятным, нежели самовозгорание. Глубины распространения палеопожаров, достигающие 200 м, указывают на их возникновение в теплом и сухом климате. В центре Кузбасса разрозненные очаги пожаров возникали на пластах самовозгорающихся углей в ходе проработки современной гидросети. Горельники здесь слабо эродированы и преимущественно сложены породами начальной степени обжига. Геологические наблюдения и результаты ⁴⁰Ar/³⁹Ar-датирования пирогенных пород свидетельствуют, что по западной окраине Кузбасса первая волна массовых возгораний прошла в эоплейстоцене (1.3–0.9 млн лет). За верхний возрастной рубеж начала высотной дифференциации рельефа этого района, связанной с реактивацией Тырганского взбросонадвига и Афонино-Киселевского взброса, можно принять наиболее древнюю ⁴⁰Ar/³⁹Ar-датировку — 1.7 ± 0.3 млн лет. Времена повторных возгораний на западной окраине (0.2 ± 0.1 млн лет) и в центре бассейна (0.13–0.02 млн лет) близки. Эти пожары с высокой вероятностью произошли в казанцевское межледниковье, когда закладывалась современная гидросеть.

Приведены первые результаты применения длительных древесно-кольцевых шкал для датирования сейсмоиндуцированных камнепадов и верхней временнóй границы формирования голоценовых сейсмообвалов на территории Юго-Восточного Алтая. В рамках дендросейсмохронологии впервые предложено и опробовано датирование проникающих травм древесины, сформулирован критерий выделения сейсмоиндуцированных камнепадов среди склоновых процессов климатической природы. Установлено ранее неизвестное сильное средневековое землетрясение 1532 г., следы которого были датированы также радиоуглеродным методом. На основании вновь полученных данных и калибровки радиоуглеродных дат, опубликованных ранее, уточнен период повторяемости сильных землетрясений на территории ЮВ Алтая.

Анализируются проблемы диагностики магматических образований, которые на основе своего безводного, щелочного и глиноземистого состава получили название «А-гранитоиды». Проявленные в различных геодинамических обстановках и имеющие (в силу своей первично-мантийной природы) ярко выраженную редкоземельную металлогеническую специализацию эти кислые интрузивные образования и их вулканические производные имеют важное научное и практическое значение. Однако ни значительное количество предложенных классификационных схем и диаграмм, основанных в том числе на дорогостоящих аналитических данных, ни оживленные дискуссии в научной литературе об их диагностике и двусмысленности упомянутого термина так и не позволили получить четкого определения их классификационных признаков. Анализируя результаты предшествующих исследований и опираясь на особенности петрохимического состава этих «А-типичных» пород, автор предлагает принципиально новую дискриминантную диаграмму для классификации магматических пород А-типа. Проведенный сравнительный анализ расчленения гранитов и связанных с ними кислых вулканических пород (SiO₂ > 67 мас. %) на основе тройной диаграммы (Na₂O + K₂O)–Fe₂O₃*×5–(CaO + MgO)×5 и широко применяемых в настоящее время геохимических диаграмм показал преимущество предлагаемой диаграммы при распознавании А-гранитоидов различных геодинамических обстановок.

Месторождение драгоценных камней Бо Флой в провинции Канчанабури (Западный Таиланд) тесно ассоциирует с кайнозойскими базальтами. Более трех десятилетий из этой залежи наряду с желтоватыми разновидностями сапфиров добывают голубые сапфиры, а также черную шпинель и незначительное количество циркона. Среди минеральных включений в образцах сапфира наблюдаются щелочной полевой шпат, нефелин, герцинитовая разность шпинели, циркон, марганецсодержащий ильменит, богатый кремнеземом энстатит, гранат альмандин-пироповой группы, монацит, кальцит, сапфирин, биотит-флогопитовая слюда и ставролит. По геохимическим признакам эти минеральные включения можно отнести к двум основным группам, а именно фельзитовой щелочной серии и к контактово-метаморфической серии, которые, по-видимому, являются продуктами различных процессов. Эти включения предоставляют новые свидетельства в пользу бимодальной генетической модели. Во-первых, предположение о генезисе сапфиров, связанном с фельзитовым, высокощелочным расплавом, основывается на встречаемости включений фельзитовой щелочной серии и данных геохимии РЗЭ цирконов, ассоциирующих с сапфирами, которые свидетельствуют о том, что большинство сапфиров, по-видимому, кристаллизовалось в среде, связанной с фельзитовым расплавом с высоким содержанием щелочей, вероятно, в условиях нижней коры. Во-вторых, в пользу контактово-метаморфического происхождения свидетельствуют находки включений контактово-метаморфической серии, позволяющие предположить, что часть сапфиров могла образоваться из метасоматизированных коровых пород и контаминированного расплава в контактовой зоне базальтовой интрузии, вероятно, в условиях верхней мантии или нижней коры.

В штате Азад Кашмир широко распространены породы трех типов: осадочные, метаморфические и магматические. Эти породы вмещают крупные месторождения графита, мрамора, известняка, кварцита, гранита, долерита и песчаника, которые используются в строительстве жилых домов в штате Азад Кашмир и других штатах Пакистана. Поэтому весьма желательно иметь данные о наличии естественной радиоактивности этих материалов для оценки связанной с ними радиационной опасности. В связи с этим из различных геологических формаций в округе Музаффарабад (штат Азад Кашмир, Пакистан) отобрали 30 образцов пород. После соответствующей подготовки образцов по ним была измерена удельная радиоактивность изотопов ²²⁶Ra, ²³²Th и ⁴⁰K, при этом применялся коаксиальный высокочистый германиевый детектор P-типа. Установлено, что максимальные значения мощности дозы облучения для осадочных, метаморфических и магматических пород составляют соответственно 83.16 ± 1.08, 135.87 ± 1.18 и 115.98 ± 1 нГр/ч. Активность излучения в радиевом эквиваленте (Ra_eq) варьирует от 23.76 ± 1.15 для образца долерита (магматическая порода) до 293.69 ± 2.60 Бк/кг для мрамора (метаморфическая порода). Значения Ra_eq для всех образцов пород оказались ниже предельного значения, указанного в отчете Организации экономического сотрудничества и развития [OECD, 1979], - 370 Бк/кг, эквивалентного дозе γ-излучения 1.5 мЗв/г. Значения внешнего (H_ex) и внутреннего индекса опасности (H_in) меньше единицы. Средняя наружная и внутренняя годовая эффективная эквивалентная доза имеет величину 0.073 и 0.290 мЗв/г соответственно. Среднее значение (по образцам всех типов пород) годовой эффективной эквивалентной дозы составляет 0.36 мЗв/г.

Работа посвящена изучению и сравнению ассоциаций фораминифер берриаса, валанжина и нижней части готерива северо-восточной части Западной Сибири. В итоге микропалеонтологического анализа нижнемеловых отложений Усть–Енисейского района установлен полный таксономический состав микрофоссилий изученных разрезов. Проведенный анализ стратиграфического распространения фораминифер позволил проследить последовательность из четырех биостратонов в ранге зон и слоев. Реконструированы сообщества микробентоса берриаса, валанжина и начала готерива, установлены основные закономерности их развития, выявлена последовательность биономических зон.

Озеро Байкал является единственным пресноводным водоемом, в осадках которого обнаружены природные скопления газовых гидратов. За последнее десятилетие Байкал стал природной лабораторией по изучению их свойств, поисковых признаков и извлечения газа из приповерхностных (поддонных) газовых гидратов. Приведены основные результаты картирования кровли приповерхностных газовых гидратов и натурного эксперимента по извлечению газа из них в районе авандельты р. Голоустная.

Представлены новые результаты изучения искажающего влияния палеоклимата на формирование теплового поля в верхней части земной коры на Южном Урале. Обсуждаются некоторые следствия учета влияния палеоклимата на оценки глубинного теплового потока и возможности применения полученных результатов. Рассматривается зависимость плотности теплового потока от исследованной глубины скважин, оцениваются потери глубинного тепла и глубинные температуры. Предложена новая методика расчета глубинных температур с учетом исправленных на влияние палеоклимата значений теплового потока. Описанная методика протестирована на имеющихся качественных данных по глубоким скважинам, в которых выполнены измерения температуры. С использованием предложенной методики выполнена оценка глубинных температур до отметки –10000 м на платформенной части Республики Башкортостан. Составлены схемы изотерм на отметках –5000, –10000 м. Обоснована необходимость использования именно исправленных на влияние палеоклимата значений теплового потока для оценки термического состояния Земли. На конкретных примерах показано, что заниженные значения измеренного теплового потока, полученные по измерениям в неглубоких скважинах, могут стать причиной недооценки прогнозных температур на больших глубинах или глобальных потерь тепла.

Проводится инверсия геомагнитных данных мировой сети с целью обнаружения слоя повышенной электропроводности на глубинах 1500–2000 км как проверка гипотезы возможного фазового перехода магнезиовюстита в нижней мантии. Приводятся результаты обработки как синтетических, так и данных мировой сети — среднемесячных значений геомагнитного поля с 1920 по 2009 г. Результаты инверсии данных мировой сети не противоречат возможному существованию слоя повышенной электропроводности на глубинах нижней мантии.

Предлагается при оценке устойчивости состояния расслоенных горных массивов учитывать не только данные о глубинном распределении плотности (гравитационная неустойчивость), но и модуля объемной упругости. Показано, что для слоистых сред устойчивым с энергетических позиций состоянием в поле гравитационного напряженного состояния является повышение с глубиной упругой объемной жесткости. В слоях тектоносферы, где наблюдается инверсия (снижение) с глубиной упругих модулей, имеет место избыточная энергия упругих деформаций изменения объема, формирующаяся от действия массовых сил, которая будет определять неустойчивость геосреды.