Главная – Журналы – Геология и геофизика 2021 номер 4

Проведен анализ геохронологических, геохимических и новых геофизических данных по метаосадочным и магматическим породам Ольхонского региона. В результате удалось обосновать: 1) отсутствие продуктов надсубдукционного магматизма каледонского времени на прилегающей к региону части Сибирского кратона; 2) существование характерного островодужного магматизма в составе Ангино-Таланчанской развитой островной дуги, представителем которого является Крестовский многофазный массив от габбро-диоритов до гранитов. Это позволило предположить наличие субдукции океанической коры Палеоазиатского океана под островную дугу на доколлизионном этапе. Показанное геофизиками крутое положение стенки кратона в сумме с его предполагаемым встречным и ротационным движением по отношению к аккреционной призме пород складчатого пояса обусловили отсутствие крупной зоны субдукции под кратон на коллизионном этапе и широкое развитие сдвиговых пластин в складчатом поясе на позднеколлизионном этапе. Вдоль плоскостей сдвигов остатки слэба океанической коры выдавливались ближе к поверхности, образуя ожерелье габбро-пироксенитовых массивов бирхинского комплекса в породах складчатого пояса, близкоодновременных с синколлизионными гранитными расплавами шаранурского комплекса. Взаимодействие контрастных расплавов стало причиной образования Тажеранского, Будунского щелочных сиенитовых массивов и проявления щелочного метасоматоза в Бирхинском и Улангантинском габброидных массивах.

Территория Юго-Западного Крыма включает в себя окончание Крымских гор, возникших в ходе неотектонической активизации на месте мел-палеогеновой денудационной равнины и прилегающего к ней мелководного бассейна карбонатного осадконакопления. Крымские горы - одно из звеньев Альпийско-Гималайского горного пояса, формирующегося в ходе коллизии Евразийской, Африканской и Индо-Австралийской плит. На территории присутствуют морские террасы позднего кайнозоя полного Средиземноморского ряда и надстраивающая их лестница поверхностей выравнивания неогенового, палеогенового и мелового возраста. Формирование разновозрастных поверхностей выравнивания связано со снижением уровня Мирового океана. Их последующие деформации позволяют оконтурить область неотектонического поднятия и определить его параметры. Основным механизмом неотектонической активизации является пододвигание восточно-черноморской микроплиты под скифскую с формированием структуры типа рамповой складки. Амплитуда неотектонического поднятия Юго-Западного Крыма составляет от 0 до 800 м за последние 2 млн лет или до 0.04 мм в год. Современную неотектоническую структуру территории образует северное крыло рамповой складки - моноклиналь северо-западного падения, разбитая на «клавиши», вытянутые в северо-западном направлении, разделенные новейшими разломами с вертикальными смещениями от 10 до 120 м. Подъем территории и снижение уровня Мирового океана обусловили широкое развитие денудационных форм, их хорошая сохранность позволяет уточнить последовательность неотектонических событий, первые импульсы которых достигли территории в олигоцене, а главная фаза активизации началась в плиоцене.

Рассмотрены изотопно-геохимические особенности эпитермальных флюоритовых месторождений Забайкалья. Приведены составы РЗЭ, результаты изучения изотопных стронциевых отношений, Sm-Nd системы, изотопных анализов кислорода, углерода, водорода и серы. Значения ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr во флюоритах варьируют в пределах 0.706-0.708, а величины ε_Nd имеют отрицательные значения. Кислород в кварце, являющемся ведущим минералом месторождений, характеризуется существенной облегченностью (-3.4…+2.6 ‰ δ¹⁸O), а расчет равновесного флюида с кварцем (-9…-16 ‰ δ¹⁸О) фиксирует участие воды метеорного источника. Анализ изотопных составов кислорода и водорода из газово-жидких включений во флюоритах трех месторождений подтвердил участие воды метеорного происхождения. Такой состав вызван процессами рециклинга под действием неглубоко залегающих плутонов базитов. Изотопные составы серы свидетельствуют о глубинном ее источнике. В процессе подъема к верхним горизонтам она обогатилась легким изотопом (от -1.8 до -7.7 ‰ δ³⁴S). Проведена оценка связи флюоритовых руд с базальтоидами, распространенными в регионе. Данные изотопных и геохимических характеристик позволяют говорить пока лишь о их пространственной близости. Предполагается, что тела базальтов обусловили рециклинг метеорных вод. Показано подобие механизма формирования эпитермальных флюоритовых проявлений с трещинно-жильными термальными водами Западного Забайкалья.

Изучены вариации составов апатита (Ap) и редких земель (РЗЭ) в сопоставлении с геохимическими трендами и вариациями породообразующих минералов в массиве Мончеплутон. Установленные вариации Ap отличаются по своему характеру от трендов других расслоенных интрузий. Во всех подразделениях и блоках массива вариации составов Ap принципиально подобны. Не наблюдается корреляции составов (содержаний Cl) со степенью магнезиальности апатитсодержащих пород и сосуществующих с Ap раннемагматических силикатов. Значительно развит хлорапатит (>6 мас. % Cl). На диаграмме F-Cl-OH отмечаются широкие поля твердых растворов, представленные комбинациями компонентов хлорапатита, гидроксилапатита и фторапатита. На оси Cl-F точки составов полностью отсутствуют, что объясняется фактором кристаллохимической природы. Составы Ap в краевой серии (массив Нюд) обеднены Cl, соответствуя гидроксилапатиту с повышенным содержанием фторапатитового компонента. Выделяются две области: ≤ 3 мас. % Cl и > 6 мас. % Cl, в которые преимущественно ложатся точки составов Ap из всех подразделений массива Мончеплутон. Предполагается существование двух основных генераций Ap. Начало кристаллизации ранней генерации увязывается с накоплением значимых уровней P, F, Cl и др. несовместимых компонентов на раннем этапе кристаллизации H₂O-содержащего интеркумулусного расплава. Вероятна его последующая дегазация с отделением F от Cl (F остается в расплаве; Cl распределяется во флюидную водосодержащую фазу). На первом этапе кристаллизуются комбинации фаз гидроксилапатита и фторапатита с низким содержанием Cl. На позднем этапе из высокохлористого флюида формируется хлорапатит. В процессе автометасоматического преобразования и реакции Cl-содержащего флюида с плагиоклазом и пироксеном в массиве Поаз кристаллизовались зерна феррохлоропаргасита (4.1 мас. % Cl). Максимальные содержания Sr (до 4.1 мас. % SrO) свойственны Ap из высокомагнезиальных кумулатов Дунитового блока и массивов гор Кумужья, Ниттис, Травяная. Эта особенность связана с накоплением Sr в интеркумулусном расплаве, где Ap явился единственно возможным минеральным носителем Sr в связи с отсутствием или весьма малым развитием интеркумулусного плагиоклаза. Редкоземельные элементы совместно с Sr и P аккумулировались на поздних стадиях кристаллизации интеркумулусного расплава, из микрообъемов которого формировались монацит-(Ce), РЗЭ-содержащий апатит и алланит-(Ce). В массиве Сопча в сосуществовании с Ap формировался ловерингит. Впервые для расслоенной интрузии на диаграмме Ce-La-Nd выявлен единый и довольно протяженный тренд составов РЗЭ-содержащих фосфатов (монацит и РЗЭ-содержащий Ap) с преобладающим замещением La ↔ Nd при относительно постоянном уровне Ce.

В развитии рудно-магматической системы (РМС) Аксуг выделяются два этапа: 1 - становление Аксугского гранитоидного плутона, 2 - внедрение рудоносных малых интрузий. Интрузивные образования двух этапов сложены однотипными породами и сопровождаются медной минерализацией соответственно бедной рассеянной и крупномасштабной прожилково-вкрапленной. Плутон и малые интрузии представлены породами габброидной и гранитоидной асcоциаций с близкими петрогеохимическими характеристиками однотипных магматитов. Габброидная ассоциация хорошо проявлена в плутоне и включает габбро, габбродиориты, пироксен-амфиболовые диориты/кварцевые диориты. Габброидная ассоциация малых интрузий представлена габбродиорит- и диорит-порфиритами. Спектры микроэлементов габброидов аналогичны магматитам зон субдукции. Их изотопные составы: ε_Nd(500) = +6.1…+7.2, (⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)₅₀₀ = 0.7022-0.7030. Модельный возраст T _Nd(DM) составляет 0.85-0.74 млрд лет. Согласно геохимическим характеристикам, источником базальтовой магмы является деплетированная мантия, метасоматизированная cубдукционными флюидами. Гранитоидная ассоциация плутона включает тоналиты, плагиограниты и амфиболовые диориты/кварцевые диориты; гранитоидная ассоциация малых интрузий представлена тоналит-порфирами и кварцевыми диорит-порфиритами. Спектры микроэлементов и изотопные составы Nd и Sr магматитов гранитоидной ассоциации во многом аналогичны габброидам. Согласно геохимическим параметрам, тоналитовая и плагиогранитная магмы сформировались при плавлении юной мафической коры, а диоритовая магма вследствие смешения базальтовой и тоналитовой/плагиогранитной магм. При формировании РМС металлы и летучие привносились базальтовой и гранитоидной магмами из метасоматизированной мантии и юной мафической коры. Условия сжатия при становлении плутона не способствовали концентрированному отделению флюида, что обусловило развитие бедной рассеянной минерализации. Условия растяжения при формировании малых интрузий благоприятствовали интенсивному отделению рудоносных флюидов. Взаимодействие магмы и флюидов малых интрузий с породами плутона сопровождалось выносом металлов из последних и вовлечением в рудообразующий процесс, что способствовало повышению рудного потенциала магматической системы и формированию богатого оруденения на завершающем этапе ее развития.

На основе геоморфологической, литологической и органогеохимической характеристик исследовались основные факторы, контролирующие формирование в позднем кайнозое рыхлых осадочных отложений Сибирского сегмента хр. Ломоносова (осевая часть и западный склон) и континентального склона моря Лаптевых. Анализ группового и молекулярного состава рассеянного органического вещества (РОВ) осадков, отобранных в ходе научно-исследовательских рейсов НЭС «Академик Федоров» (2005, 2007 гг.) и атомного ледокола «Россия» (2007 г.) показал, что осадконакопление на континентальном склоне моря Лаптевых и в котловине Амундсена определяется преимущественно поступлением терригенного осадочного материала, обогащенного продуктами абразии литифицированных пород. Индивидуальные особенности параметров, характеризующих РОВ позднекайнозойских отложений хр. Ломоносова, отражают многообразие источников осадочного материала и условий его депонирования. Наряду с терригенным стоком и ледовым разносом в процессе осадконакопления определенную роль играют процессы субаквального размыва эдафогенного материала и доголоценовых осадочных образований.

На основе результатов магнитотеллурических исследований (МТЗ), проведенных по профилям, секущим Чуйскую впадину в направлениях ю-з.-с.-в. и з.-в., показаны особенности глубинного геоэлектрического строения ее внутреннего поля и зон перехода к северному (Курайский хребет) и южному (Южно-Чуйский хребет) горному обрамлению. Чуйская впадина представляет собой территорию с мелкоблоковым строением, с наименьшей мощностью осадочных отложений в ее осевой части (450-650 м). В ключевых участках зон перехода от впадины к Курайскому и Южно-Чуйскому хребтам прослеживается полный геоэлектрический разрез осадочных отложений общей мощностью 1000-1200 м. В разрезе осадочного чехла и палеозойского основания картируются субвертикальные проводящие неоднородности с аномально (менее 5 Ом·м) низкими значениями удельного электрического сопротивления, маркирующие неотектонические нарушения и узлы их пересечения с разломами палеозойского и мезозойского этапов заложения. Определенные по магнитотеллурическим данным кинематические характеристики разломов в целом соответствуют данным морфотектонических и геологических исследований.

Представлены результаты численных экспериментов для решения задачи локализации событий акустической эмиссии в образцах керна. В качестве математической модели использовались уравнения динамической теории упругости в полярной системе координат. Предложен подход к локализации событий акустической эмиссии методом обращения времени, основанный на анализе суммарной энергии волнового процесса. Параметры изучаемых процессов получены на основе обработки данных лабораторных экспериментов. Приведены результаты численного моделирования, на основании которых определяется ряд основных характеристик конфигурации многоканальной системы сбора данных: оптимальное количество каналов регистрации, расположение датчиков относительно керна. Исследована разрешающая способность метода в зависимости от доминирующей частоты и разного количества каналов регистрации.

1 апреля исполнилось 70 лет известному российскому ученому, доктору геолого-минералогических наук, директору Сейсмологического филиала Федерального исследовательского центра ЕГС РАН Виктору Сергеевичу Селезневу.

Российская академия наук, ее Сибирское отделение, Отделение наук о Земле РАН, Тюменский индустриальный университет, Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука, геологическая наука России понесли тяжелую утрату. 22 марта 2021 г. после длительной, тяжелой болезни ушел из жизни член-корреспондент РАН Аркадий Романович Курчиков - талантливый ученый и умелый организатор науки, внесший большой вклад в изучение нефтегазовой гидрогеологии, геологии нефти и газа, геотермии.