Главная – Журналы – Геология и геофизика 2018 номер 11

Докембрийские кратоны занимают около 70 % общей площади континентов. Как показывает большой объем геоморфологических, геологических, палеогеографических и других данных, в плиоцене и плейстоцене большинство докембрийских кратонов испытали поднятия от 100-200 до 1000-1500 м. Их часто называют новейшими, или неотектоническими, поднятиями. Новейшие поднятия докембрийской коры не могут быть обусловлены ее сжатием, которое завершилось полмиллиарда лет назад. В основных моделях динамической топографии распределение на площади вертикальных смещений коры на континентах сильно отличается от реального распределения новейших поднятий и погружений. Согласно данным сейсмической томографии, под большинством кратонов магматического андерплейтинга не наблюдается. Высокая мощность литосферы под большинством докембрийских областей исключает деламинацию мантийной литосферы как механизм новейших поднятий. На докембрийских кратонах замещение астеносферой нижней части мощной мантийной литосферы могло обеспечить лишь небольшую часть новейших поднятий. Ввиду того, что все эти механизмы не позволяют объяснить новейшие поднятия докембрийских кратонов, можно предположить, что главной причиной поднятий было разуплотнение пород в земной коре. Такая возможность подтверждается сильной латеральной неоднородностью поднятий, указывающей на разуплотнение пород на малых глубинах. Разуплотнение могло произойти в породах, которые были выведены из нижней коры на более высокие уровни, соответствующие P/T - условиям средней и верхней коры, после денудации мощных толщ, залегавших ближе к поверхности. В «сухих» условиях эти породы долгое время могли оставаться метастабильными, но на новейшем этапе испытали быстрый метаморфизм и разуплотнение вследствие инфильтрации флюидов из мантийных источников. Анализ фазовых P/T -диаграмм для типовых метаморфических комплексов показывает, что такой механизм может объяснить новейшие поднятия коры на докембрийских кратонах.

В разрезе пойменных отложений р. Комиссаровка выделены толщи, состоящие из сменяющих друг друга в вертикальном разрезе горизонтов алевритов, суглинков, песков и почвы. Выявлены следующие группы процессов: озерное, аллювиальное и эоловое осадконакопление, почвообразование. Горизонты алеврита и песка в нижней части разреза сопоставляются с раннеголоценовой трансгрессией и со среднеголоценовой регрессией оз. Ханка. Осадконакопление в приустьевой зоне р. Комиссаровка хорошо отражает локальные обстановки формирования пойменного аккумулятивного ландшафта и сопряжено с голоценовыми трансгрессиями и регрессиями оз. Ханка.

Рассматриваются результаты минералого-геохимического и палинологического изучения позднеплейстоцен-голоценовых отложений оз. Арахлей, расположенного в Беклемишевской тектонической впадине на юге Витимского плоскогорья (Центральное Забайкалье). Методы исследований: рентгеновская дифрактометрия (XRD), ИК-спектроскопия, спорово-пыльцевой анализ, лазерная гранулометрия, радиоуглеродный (AMS) и элементный анализы. Установлено двучленное строение разреза осадков оз. Арахлей, вскрытых 128-сантиметровым керном. Отложения в слое 0-80 см - бескарбонатные, сложены преимущественно слоистыми силикатами (иллит-смектитами, иллитом, хлоритом, хлорит-смектитом, мусковитом, каолинитом) и органическим веществом (ОВ). Отложения в интервале глубин 80-128 см содержат Са-Mg аутигенные карбонаты (до 30 %) - Mg-кальциты и Сa-избыточные доломиты. Впервые в отложениях озер Забайкалья обнаружен редкий в донных осадках минерал уэдделлит CaC₂O₄ ‧ 2H₂O. Выделены 4 этапа эволюции оз. Арахлей и его водосборного бассейна и соответствующие им палинозоны, отражающие развитие природной среды Беклемишевской котловины в позднем плейстоцене и голоцене. Проведенные исследования позволили воссоздать сложную историю оз. Арахлей за последние ~15 500 лет, которая следовала общим изменениям климата Cеверного полушария. Показано, что совместные исследования, объединяющие детальный анализ минеральных компонентов и спорово-пыльцевых комплексов озерных осадков, являются эффективным инструментом изучения влияния природно-климатических факторов на процессы континентального осадконакопления.

Проведено U-Pb датирование детритовых цирконов песчаников мамаканской свиты и получены геохимические и изотопные характеристики карбонатных отложений янгудской свиты венд-кембрийского чехла Северо-Муйского континентального блока. Установлено, что источниками сноса терригенного материала являлись только неопротерозойские (630-915 млн лет) породы Северо-Муйской глыбы. Показано, что в наименее измененных карбонатных породах янгудской свиты отношение ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr варьирует в интервале 0.70814-0.70879, значение δ¹³C изменяется от -0.4 до +1.9 ‰. Сопоставление полученных изотопных характеристик с таковыми в карбонатных породах типовых разрезов венда-кембрия показало, что карбонатные отложения янгудской свиты накапливались в раннем кембрии около 520 млн лет назад. Седиментация отложений мамаканской и янгудской свит происходила в венде-раннем кембрии в локальном осадочном бассейне при отсутствии тектонической активности в пределах Северо-Муйской глыбы. При этом поступление обломочного материала, образующегося при разрушении пород фундамента и чехла Сибирской платформы, в бассейн не происходило.

Рассматривается гипотеза происхождения платиноносных дунитов Инаглинского массива (Центральный Алдан) в ходе фракционирования высококалиевой ультраосновной магмы. Изучался состав хромшпинелидов и раскристаллизованных расплавных включений в них из дунитов и верлитов Инаглинского массива и оливиновых лампроитов Рябинового массива, относящегося к Центрально-Алданской высококалиевой провинции. На основании полученных данных установлена схожесть составов и трендов эволюции для хромшпинелидов из изученных пород обоих массивов, а также фазового состава раскристаллизованных расплавных включений в хромшпинелидах. Показана близость химических составов и трендов эволюции для флогопита и клинопироксена из включений для обоих объектов. Сделан вывод о магматической природе ультрамафитов Инаглинского массива и о происхождении их в ходе фракционирования высококалиевого расплава, отвечающего по составу низкотитанистому лампроиту, что подтверждает гипотезы, выдвинутые ранее рядом исследователей.

Рентгеноспектральный микроанализ относится к группе методов полного анализа минерального сырья, поэтому сумму концентраций, получаемую в результате анализа, можно использовать для оценки его качества. Существуют две разновидности погрешности суммы концентраций. Одна из них обусловлена отклонением суммы от опорного значения и может быть названа погрешностью суммы по разности. Вторая характеризует разброс результатов относительно среднего значения и может быть названа погрешностью суммы по среднему. Погрешность по разности связана с воспроизводимостью измерений и при существующем уровне прецизионности в численном виде равна 0.41 %. Погрешность по среднему обусловлена сходимостью измерений и в численном виде равна 0.23 %. Погрешность суммы по разности можно использовать для оценки качества определений непосредственно в ходе анализа, погрешность по среднему - после выполнения анализа партии образцов. В соответствии со слегка измененным правилом трех сигм допустимые значения сумм отдельных анализов заключены в интервале 98.8¸100.8 % . Естественно, что эти пределы справедливы только для идеализированной модели, когда опорное значение суммы равно 100 %, В реальности следует учитывать смещение опорного значения суммы, вызванное наличием неопределявшихся элементов и элементов с переменной валентностью. При том же правиле трех сигм допустимый разброс суммы концентраций относительно среднего составляет ± 0.7 %.

Впервые на территории Дукатского рудного поля (Балыгычано-Сугойский прогиб, Северо-Восток России) в пределах его северо-восточной части (Au-Ag месторождение Дукат, уч. Чайка) и на восточном фланге (Au-Ag рудопроявление, уч. Пиритовый) были выполнены бриолитохимические исследования. Опробование осуществлялось по водотокам I порядка, дренирующим Au-Ag рудные зоны, и было обусловлено тем, что в условиях криолитозоны в вершинах водотоков скопления аллювиальных отложений фрагментарны или полностью отсутствуют, но при этом по их берегам и руслу произрастают водные и полуводные мхи. Отбирали пробы, состоящие из моховых подушек и удерживаемых ими рыхлых отложений, представленных тонкими илистыми взвесями и песчано-илистым материалом. Показано, что моховые подушки являются эффективной природной ловушкой, позволяющей извлекать из водной взвеси современных водотоков, даже временных, тонкодисперсные, ультрадисперсные и коллоидно-дисперсные частицы, в том числе рудные. Проведено сопоставление содержаний основных элементов-индикаторов Au-Ag оруденения (Au, Ag, Hg, Sb, As, Pb, Zn) в бриолитохимических и литохимических пробах. Установлено, что наиболее высокими концентрациями этих элементов характеризуются бриолитохимические пробы. С помощью сцинтилляционного анализа показано преобладание тонкодисперсных частиц Au и Ag в бриолитохимических пробах. Методом РСМА изучен вещественный состав литочастиц, а также возможные формы нахождения элементов-индикаторов оруденения. Сделан вывод о том, что бриолитохимические потоки рассеяния являются составной частью литохимических потоков и наравне с ними могут эффективно использоваться для выявления геохимических аномалий и оценки их рудно-формационной принадлежности. Показано, что бриолитохимические потоки рассеяния в значительной степени отражают особенности вещественного состава первичных руд: те же основные элементы-индикаторы (Au, Ag, Hg, Sb, As, Pb и Zn) и тот же близкий минеральный состав (тонкодисперсное золото и серебро, электрум, сульфосоли серебра, простые сульфиды). Предложенные бриолитохимические исследования имеют широкие перспективы использования не только на территории Северо-Востока России. Они могут эффективно применяться и в других районах, имеющих сходные ландшафтные условия, в первую очередь, на тех площадях, где формирование литохимических и бриолитохимических потоков рассеяния происходит в условиях северных субарктических и арктических обстановок.

Штокверковое золото-сульфидно-кварцевое месторождение Райгородок локализовано в эндо- и экзоконтакте монцогаббро-диоритового массива, отнесенного нами к степнякскому комплексу (442 млн лет). Выделены два этапа оруденения: ранний, с вкрапленной слабозолотоносной пирит-халькопиритовой минерализацией, обусловленной процессами скарнирования, пропилитизации и калишпатизации, и поздний - продуктивный. Этап продуктивной золоторудной минерализации, сопровождаемый процессами березитизации, серицитизации и окварцевания, проявлен в виде двух стадий: 1) кварц-золото-пирит-халькопиритовой и 2) кварц-карбонат-золото-полисульфидной. Определенный ⁴⁰Ar/³⁹Ar методом возраст березитов и серицитовых метасоматитов составляет соответственно 422.9 ± 4.3 и 416.7 ± 4.3 млн лет, что на 19-22 млн лет позднее становления интрузивного массива. Руды месторождения формировались стадийно, в температурных интервалах 112-335 °С и с соленостью флюида от 0.7 до 21.2 мас. % NaCl экв. Источником серы сульфидов скарнов, пропилитов, березитов и рудных зон мог быть глубинный магматический очаг. Одним из возможных источников золота могли служить подстилающие пиритизированные углеродистые сланцы шарыкской свиты венда. Изотопные и геохимические данные, а также результаты термобарометрии указывают на близость месторождения Райгородок к классу месторождений золота, связанных с интрузивами («intrusion related deposits»). При этом на месторождении отмечается ряд признаков порфирово-эпитермальных рудно-магматических систем.

Рассмотрены особенности геологического строения берриас-нижнеаптских отложений Гыданского полуострова. Выделено восемь сейсмокомплексов, большинство из которых ассоциируются с региональными клиноформами нижнего мела Западной Сибири, дана их характеристика. На основе данных бурения и сейсморазведки проведена корреляция продуктивных пластов с использованием стратотипических разрезов Ямала и Гыдана. Предложена сиквенс-сейсмостратиграфическая модель строения берриас-нижнеаптского комплекса.

Рассматривается проблема прогнозирования нефтегазоносности локальных объектов и актуальность привлечения к исследованиям вещественных характеристик геологической среды. Предлагаемые принципы прогнозирования нефтегазоносности базируются на анализе распределения содержания типоморфных эпигенетических многовалентных элементов слабозакрепленной формы в породах до и после их обработки электрическим током. Приведенные результаты свидетельствуют об актуальности включения в комплекс нефтегазопоисковых работ геоэлектрохимических методов, несущих вещественную характеристику надпродуктивных отложений.

Гидрофизические исследования и математическое моделирование ледовых кольцевых структур на оз. Байкал показали, что их существование на стадии деградации ледового покрова обусловлено антициклоническими течениями, которые могут возникать в результате локального подъема глубинных вод. В свою очередь, подъем глубинных вод мы связываем со всплытием гидратов метана из верхнего слоя донных отложений и их диссоциацией. Анализ космических снимков показал, что линейные размеры радиусов ледовых колец составляют 1300-2400 м, что близко к бароклинному радиусу деформации Россби. Измеренные толщины льда в районе кольца соответствуют данным расчетов по модели. Со всплытием гидрата также может быть связано обновление глубинных вод озера.

Изучены возможности метода среднесрочной оценки сейсмической опасности LURR (load-unload response ratio) на примере о. Сахалин. Рассматривается подход к формированию прогнозных условий и оценке их выполнения в реальном времени. Для обобщения были привлечены данные ретроспективного анализа других крупных Сахалинских землетрясений. Показано, что отклонения параметров прогноза от заданных значений удовлетворительны для данного метода. Рекомендуется использовать данный метод для составления сводок среднесрочных прогнозов по Сахалину, при этом необходимо обеспечить максимальную оперативность наполнения каталогов.