Главная – Журналы – Геология и геофизика 2022 номер 3

Ранние этапы базит-ультрабазитового магматизма Сарматии характеризуются появлением ультрабазитов с нетипичной повышенной железистостью мантии, что делает важным их изучение как источника информации об этапах, причинах активности мантии и ее возможном составе. Этот магматизм фиксируется в Сарматии с начала эоархея. Реликты эо- и палеоархейских базитов и ультрабазитов выявлены в Днестровско-Бугской, Курской и Приазовской провинциях, которые испытали тектоническую переработку в мезоархее и палеопротерозое. Мезоархейский базит-ультрабазитовый магматизм развит во всех провинциях Сарматии и представлен эффузивной и интрузивной фациями. Мезоархейские зеленокаменные пояса, сложенные коматиитами и базальтами, хорошо сохранились в Среднеприднепровской провинции, тогда как в других они сильно деформированы и образуют узкие линейные структуры. Палеопротерозойская эндогенная активность Сарматии отличается почти полным отсутствием магматизма в интервале 2.5-2.3 млрд лет и его значительным проявлением 2.0-2.1 млрд л. н. Магматизм Сарматии этого этапа по соотношениям базит-ультрабазитовых и гранитоидных комплексов сходен с магматизмом Южной Африки, но отличается от Фенноскандии и Канады: объем гранитоидов, синхронных с базитами, превышает объемы мантийного магматизма. Изверженные комплексы этапа 2.1-2.0 млрд лет Сарматии и Южной Африки сближает также присутствие норитов и обогащенность Ni, элементами платиновой группы, а также близкое соотношение гранитоидов и базит-ультрабазитов. Магматическая активность и прежде всего базит-ультрабазитовый магматизм на древних кратонах - явление не синхронное в планетарном масштабе и сильно различается по объему продуцируемого материала в пределах одинаковых временных интервалов. Источником базит-ультрабазитовых пород раннего докембрия (вулканитов зеленокаменных поясов, интрузий больших изверженных провинций, расслоенных массивов) являются плюмы, производные которых формируются в пределах нижней и верхней мантии и/или верхней мантии и коры, что обусловливает гетерогенность состава магматических образований. Пространственная гетерогенность и несинхронность базит-ультрабазитового магматизма могла быть обусловлена тем, что триггерами возникновения плюмов являлись импактные события.

Представлены результаты исследований алмазов из осадочных отложений раннеюрского возраста, составляющих уникальное по запасам погребенное россыпное месторождение Нюрбинское Накынского кимберлитового поля. Основной задачей являлось выявление закономерностей размещения алмазов в отложениях дяхтарской толщи (нижняя залежь) и укугутской свиты (верхняя залежь) в пределах россыпи. Проведен сравнительный анализ типоморфных особенностей алмазов верхней и нижней залежи россыпи, выявлены вариации в содержаниях кристаллов с определенными свойствами, формирующими образ алмазоносного геологического объекта. Установлено зональное распределение алмазов по совокупности их характеристик в осадочных отложениях независимо от их возраста. Помимо этого, в пределах россыпи наблюдаются изменения свойств алмазов и их ассоциаций, связанные с их переотложением в процессе нижнеюрского осадконакопления.

Рассматриваются особенности геологического строения региона, проблемы и перспективы развития его энергетического потенциала и экологической безопасности. Авторами обосновывается необходимость создания комплексных проектов, направленных на изучение глубинного строения Каспийского региона как единого объекта силами пяти его прибрежныхгосударств - Азербайджана, Ирана, Казахстана, России и Туркменистана. Предлагаемый проект «Геохазар» нацелен на получение недостающей параметрической геолого-геофизической информации о строении глубоких недр акватории осадочного бассейна уникальной внутриконтинентальной водосборной территории Земли. Проект предусматривает: разработку универсальной поисковой концепции, учитывающей особенности формирования и консервации залежей УВ в жестких термобарических условиях больших глубин и отсутствия регионально выдержанных дренажных систем; определение факторов, влияющих на характер длинно- и среднечастотных эвстатических колебаний уровня Каспийского озера-моря; оценку энергетических (геотермальных и углеводородных) ресурсов глубоких недр Прикаспийской, Предкавказско-Мангышлакской и Южно-Каспийской нефтегазоносных провинций.

Исследован минеральный состав руд эпитермального Au-Ag месторождения Пепенвеем, которое представляет собой новый перспективный промышленный объект Чукотского полуострова. Установлено, что процесс рудоотложения развивался в следующей последовательности: на ранней стадии отлагались пирит, арсенопирит, марказит, далее сульфиды Pb, Zn и Cu; в завершении произошло отложение самородного золота, пираргирита, стефанита, прустита, минералов пирсеит-полибазитового ряда, акантита и других минералов Ag. По результатам термобарогеохимических исследований Au-Ag минерализация месторождения формировалась из низкотемпературных (236-137 °С), низкоконцентрированных хлоридных растворов (0.18-1.57 мас. % NaCl-экв.). Согласно результатам расчетов термодинамических равновесий в интервале температур от 200 до 100°C происходило снижение фугитивностей серы (lg ƒ_S2 от -10 до -21) и кислорода (lg ƒ_О2 от < -36 до < -48), а также смена близнейтральных растворов на кислые. По сравнению с другими Au-Ag месторождениями Чукотки (Коррида, Валунистое), для которых характерно широкое распространение халькогенидов золота и серебра с Se и Te (науманнита, кервеллеита, гессита), рудоотложение на Пепенвееме происходило при более низких температурах и фугитивностях селена, теллура и кислорода, что привело к образованию золото-серебро-сульфосольной рудной минерализации. Проведенные исследования позволяют отнести Пепенвеем к золото-серебряным эпитермальным месторождениям адуляр-серицит-кварцевого типа (по международной классификации low-sulfidation).

Обобщены результаты исследования геологической позиции, состава и возраста базитовых магматических ассоциаций, проявленных на территории Восточного Казахстана в течение позднего палеозоя (карбона-пермь). Здесь в это время развивалась Алтайская аккреционно-коллизионная система, возникшая при взаимодействии Сибирского и Казахстанского палеоконтинентов. Проведенные исследования позволили выделить три главных рубежа проявления базитового магматизма, соответствующие разным стадиям развития коллизионной системы: раннекарбоновый, позднекарбоновый и раннепермский. Вещественный состав ультрабазит-базитовых ассоциаций изменялся с последовательным увеличением содержаний K₂O, P₂O₅, TiO₂, легких РЗЭ, Rb, Ba, Zr, Hf, Nb, Ta. Вариации составов магм определялись разным составов мантийных источников (гарцбургиты, шпинелевые лерцолиты, гранатовые лерцолиты) и разной степенью их плавления. Раннепермские ультрабазит-базитовые ассоциации наиболее обогащены TiO₂ и несовместимыми компонентами (P₂O₅, Zr, Hf, Nb, Ta), что свидетельствует о вовлечении в частичное плавление относительно обогащенных мантийных источников. Все проявления мантийного магматизма сопровождались субсинхронным коровым магматизмом (гранитоидными интрузиями или кремнекислыми вулканитами). Самый масштабный коровый магматизм был проявлен в ранней перми, его объемы в десятки раз превосходят объемы каменноугольного корового магматизма. Для каждого этапа рассмотрены возможные геодинамические сценарии магматизма. Раннекарбоновый (С₁s) магматизм раннеорогенного этапа проявлен локально и является результатом отрыва субдуцирующей литосферы (слэба) под окраиной Казахстанского континента. Среднекарбоновый (C₂m) магматизм позднеорогенного этапа проявлен на всей территории, является результатом активизации сдвигово-раздвиговых движений вдоль крупных разломов и отражает коллапс орогенного сооружения. Раннепермский магматизм рассматривается как результат взаимодействия Таримского мантийного плюма с литосферой, с выделением стадий этого процесса (инициальная, максимальное взаимодействие, релаксация). Масштабы раннепермского магматизма на изученной территории обусловлены сочетанием термического возмущения в верхней мантии и процессами растяжения литосферы.

Герцинские подвижные пояса в Центральной Азии включают собственно герцинский и позднегерцинский (индосинийский), их становление связано с развитием Южно- и Внутренне-Монгольских бассейнов с океанической корой. Кристаллические комплексы в пределах Южно-Алтайского метаморфического пояса (ЮАМП) слагают тектонические пластины разного масштаба, в которых уровень метаморфизма на ранних этапах достигал условий высокотемпературных субфаций амфиболитовой и местами гранулитовой фаций. В тектоническом плане полоса их выходов приурочена к окраине Северо-Азиатского каледонского континента и протягивается с юго-востока на северо-запад вдоль южного склона Гобийского, Монгольского и Китайского Алтая в Восточный Казахстан, где они представлены в Иртышской сдвиговой зоне. Эти образования объединяются нами в составе герцинского Южно-Алтайского метаморфического пояса протяженностью более 1500 км. В его составе представлены поли- и монометаморфические комплексы. Для Цэлской тектонической пластины Гобийского Алтая юго-восточной части ЮАМП установлен возраст гранитоидов, определяющих возрастной интервал позднего эпизода метаморфизма: 374 ± 2 и 360 ± 5 млн лет. Эти и ранее полученные результаты показывают, что ранний эпизод метаморфизма пониженного давления и поздний - повышенного происходили в интервалах ~390-385 и 375-360 млн лет практически на всем протяжении данного пояса. В промежутке между ними фиксируется кратковременная стадия стабилизации. Эти процессы происходили в ходе закрытия бассейна с океанической корой тетического ряда Южно-Монгольского океана (Палеотетис I). Пространственное положение ЮАМП обусловлено асимметричностью строения бассейна, в котором активная континентальная окраина представлена вдоль его северной части, пассивная - вдоль южной (в современных координатах).

Одним из эффектов последействия, присущих геологической среде, является магнитная вязкость. Это явление заключается в запаздывании во времени изменений магнитных характеристик ферромагнитных материалов по отношению к изменениям напряженности внешнего магнитного поля. В горных породах проявления магнитной вязкости связаны преимущественно с установлением и релаксацией намагниченности суперпарамагнитных частиц ферримагнитных минералов. В методе переходных процессов влияние магнитной вязкости проявляется в виде аномально медленно убывающего напряжения, индуцируемого в приемной петле, а также в ряде случаев - в нарушении его монотонности и изменении полярности. Процессы становления вихревых токов и релаксации намагниченности протекают независимо; поэтому, если геометрия установки фиксирована, индукционная переходная характеристика не содержит информации о распределении магнитной вязкости по глубине. Для того чтобы его найти, необходимы геометрические зондирования. На поздних временах напряжение, индуцируемое в приемной петле за счет релаксации намагниченности, намного превышает вызываемое вихревыми токами. Поэтому проявления магнитной вязкости ограничивают глубинность метода переходных процессов при изучении вертикального распределения электропроводности.