Том 510, № 2 (2023)

Получены изотопно-геохронологические и геохимические данные о составе и возрасте метаморфического комплекса пород Бутугольской глыбы, расположенной в восточной части Тувино-Монгольского микроконтинента ЦАСП. Установлено, что протолитом гнейсов служат, в одном случае, вулканиты с возрастом 1009 ± 8 млн лет, в другом – калиевые терригенные породы, накапливающихся в окраинно-континентальных бассейнах. Формирование протолита метавулканогенных пород, участвующих в строении этого комплекса, происходило на рубеже мезо- и неопротерозоя на сформированной коре, а метаосадочных за счет мезопротерозойских, реже палеопротерозойских и архейских континентальных источников сноса. Установлено, что Бутугольская глыба имеют различную историю развития от других блоков земной коры в составе композитного Тувино-Монгольского микроконтинента.

В работе приводятся первые данные по мультиизотопному составу серы сульфидов неоархейских BIF Костомукшского зеленокаменного пояса Карелии (Карельский кратон Фенноскандинавского щита), образование которых происходило 2760–2740 млн лет назад. Установлено, что пирит, ассоциирующий с тонкозернистым магнетитом, имеет отрицательные значения δ³⁴S (до –7.8‰) и положительные значения Δ³³S (до +0.7‰). В то же время пирротин прожилково-вкрапленных руд, ассоциирующих со сланцами, содержит отрицательные значения как δ³⁴S (до –6‰), так и Δ³³S (до –0.46‰). Полученные данные дают основание полагать, что сера для сульфидов в BIF поступала из трех резервуаров – атмосферная фотолитическая элементарная сера, сульфат морской воды и магматогенная. Соотношения изотопов серы зафиксировали и сохранили в сульфидах взаимодействие между абиологическими (атмосферными, гидротермальными) и биологическими процессами (микробное диссимиляционное восстановление) при образовании железорудных месторождений Костомукшского зеленокаменного пояса Карелии.

Приведены результаты геохимических и Rb–Sr- и Sm–Nd-изотопных исследований пермо–триасовых вулканитов (базальты, андезибазальты) и силлов (трахидолериты, монцодиориты) Кузнецкого бассейна – одного из регионов Сибирской крупной изверженной провинции. Показано, что вулканический разрез Кузнецкого бассейна состоит из нижней (лавы покрова I и II: TiO₂ = 1.6–1.9 мас. %, Gd/Yb = 2.0–2.1) и верхней (лавы покровов III–VIII: TiO₂ = 1.4–1.8 мас. %, Gd/Yb = 1.7–1.9) серий. Породы Майзасского силла геохимически коррелируются с андезибазальтами II покрова нижней серии, а породы Сыркашевского силла – с вулканитами верхней серии. Траппы Кузнецкого бассейна сформировались в результате частичного плавления Sr–Nd-изотопно-гетерогенной субдукционно-модифицированной литосферной мантии. Они геохимически схожи с низко-Ti базальтами нижней–средней подсвиты надеждинской свиты Норильского района, однако отличаются от них по Sr–Nd-изотопному составу. Изотопные Sr–Nd-характеристики неконтаминированных лав и пород Сыркашевского силла (εNd(T) = (+4.6)–(+2.4), (⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_T = 0.7047–0.7054) являются унаследованными от древней литосферной мантии и не отражают вклад Сибирского плюма. Породы Майзасского силла (εNd(T) = (+2.2)–(+2.1); (⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_T = 0.7055–0.7063) сформировались из мантийного расплава, испытавшего контаминацию коровым карбонатным материалом.

С использованием данных рентгенограммы порошка и микродифракции электронов впервые определена кристаллическая структура для редкого минерала кариохроита. Выведена новая идеализированная кристаллохимическая формула [Na(Sr_0.5Ca_0.5)Mg]₃[Fe\(_{8}^{{3 + }}\)Mn(\({\text{Fe}}_{{0.5}}^{{2 + }}{\kern 1pt} {{\square }_{{{\text{0}}{\text{.5}}}}}\))]₁₀(Ti₂Si₁₂)O₃₇(OH)₁₄(Н₂О)₃. Параметры элементарной моноклинной ячейки, уточненные методом наименьших квадратов, отвечают: a 16.550(3), b 5.281(2), c 24.25(3) Å, β 93.0°, Z = 2, пр. гр. P2/n. Кристаллическая структура кариохроита – пример нового типа Ti-Si-сетки, обусловливающей большой размер структурных каналов, способный вмещать склонные к обмену катионы и большее количество водных компонентов (групп ОН и молекул воды).

Восточное Забайкалье является уникальной редкометальной провинцией России. Большинство изученных месторождений связано с гранитоидными интрузиями. Несмотря на высокую степень изученности магматизма региона остается ряд вопросов, связанных как с принадлежностью конкретных массивов к магматическим комплексам, так и с корреляцией тех или иных комплексов в пределах различных структурно-формационных зон. В данной работе сравниваются вещественный состав и возраст нескольких петротипических и парапетротипических массивов, отнесенных к позднемезозойским комплексам, распространенных в пределах Агинской, Пришилкинской и Аргунской структурно-формационных зон Восточного Забайкалья. На основании результатов U–Pb-датирования установлено два этапа гранитоидного магматизма: 1) конец средней – начало поздней юры (163–156 млн лет) и 2) начало раннего мела (142 млн лет). Показано, что близковозрастные породы борщовочного, амуджикано-сретенского и шахтаминского комплексов имеют сходные вещественные характеристики, а породы кукульбейского комплекса (из трех массивов) варьируют по составу. Повышенные значения δ¹⁸O (от +10.8 до +11.9‰) в породах юрских комплексов свидетельствуют об их образовании преимущественно за счет плавления корового материала, а более низкие значения δ¹⁸O (от +9.8 до +10.3‰) для раннемеловых гранитоидов позволяют предполагать вклад в их формирование мантийного источника.

В геологической истории Земли произошло значительное изменение состава и областей формирования карбонатных отложений, что отражает общую эволюцию способов образования карбонатных пород, палеогеографических и геохимических обстановок за это время, и отражает ряд этапов подобной эволюции. На границе архей–протерозой произошла смена кислых обстановок в водоемах на умеренно кислые, что зафиксировано появлением карбонатов железа. Второй рубеж – граница сидерия-рясия, когда интенсивное усвоение CO₂ привело к становлению щелочных условий в водоемах и накоплению карбонатов магнезиального состава. Само кабонатонакопление происходило в водоемах континентального блока. Третий рубеж – граница венда-кембрия, когда появилась скелетная фауна и образование карбонатных осадков стало в значительной мере биогенным. Наряду с бассейнами континентального блока появились океанические области формирования карбонатных осадков, где существенным поставщиками материла стали скелеты нектонных организмов. Четвертый рубеж – граница палеозоя и мезозоя – начало накопления собственно океанических глубоководных карбонатных осадков. Пятый рубеж связан с меловым периодом, когда резко усилилось океаническое карбонатонакопление за счет планктонных организмов.

Применение комплекса геолого-геоморфологических и геохронологических (¹⁴С, OSL) методов позволило установить, что горное обрамление Чуйской впадины Русского Алтая подвергалось оледенению уже в среднем плейстоцене – около 160–180 тыс. л.н. (МИС 6), однако ледниково-подпрудный водоем, оставивший максимально высокие (до 2100 м н.у.м.) береговые линии на склонах Чуйской и Курайской впадин, существовал не ранее 90–80 тыс. л.н., т.е. в позднем плейстоцене. Этот хронологический рубеж ограничивает участие катастрофических спусков наиболее крупных озер в формировании ининской толщи в долинах Чуи и Катуни. Подтверждено существование крупного, с уровнем не ниже 1730 м н.у.м., ледниково-подпрудного озера в МИС 2 в Курайской впадине, спущенного не позднее 16 тыс. л.н., и синхронное его спуску начало накопления дилювиально-озерных циклитов около 17–16 тыс. л.н. в устье Ини. Установлено, что аккумуляция сальджарской толщи в долине Катуни между устьями Чуи и Семы происходила длительно, в течение всей МИС 2, в результате не только паводковых, но и постепенных гидрологических процессов. Необходим пересмотр принятой СибРМСК в 2018 г. концепции, предполагающей отсутствие ледниково-подпрудных озер во впадинах Русского Алтая в МИС 2 и формирование катафлювиальных ининской и сальджарской толщ, а также сложенных ими высоких и средних террас в долинах рек Чуя и Катунь ранее 90 тыс. л.н.

Описаны первые находки лягушек (Anura) в верхнем мелу России – дистальный фрагмент плечевой кости и фрагмент tibiofibula – из маастрихтского местонахождения динозавров в г. Благовещенск (Амурская область). Описанные остатки демонстрируют типичное для лягушек внешнее и внутреннее строение. Их точная таксономическая принадлежность на данный момент не определена. Это самая восточная и самая молодая находка лягушек в верхнем мелу Азии.

В работе протестирована новая комбинированная методика решения нелинейных обратных задач гравиметрии на данных трех типов: о гравитационном поле, топографии и толщине коры в районе равнины Элизий на Марсе.

Представлен анализ вариаций микробарического фона, магнитного и электрического поля в приземном слое атмосферы, сопутствующих сильным землетрясениям 06.02.2023 г. в Турции. Для анализа привлекались результаты инструментальных наблюдений, выполненных в Центре геофизического мониторинга Москвы и обсерватории “Михнево” ИДГ РАН, а также данные, полученные рядом магнитных обсерваторий сети INTERNAGNET. Показано, что землетрясения, помимо сейсмического эффекта, сопровождались вариациями магнитного и электрического полей, а также генерацией инфразвуковых волн, зарегистрированных на значительном расстоянии от источников.

Происходящие в Арктике изменения климата выражаются в нарастании экстремальных значений, а также в широком спектре процессов деградации многолетних мерзлых пород, состояние которых, чутко реагирующее на изменения климата, вызывает активизацию быстро протекающих экзогенных процессов. Для прогноза климата ЯНАО на середину 21 века использованы данные 42 моделей проекта CMIP6. Температура января повысится примерно на 3.5°C (на побережье Карского моря даже на 4.5°C), а в июле на ~2.5°C повсеместно. Квантильные 5 и 95% значения вырастут на 3 и 4.5°C в январе и на 2 и 3°C в июле соответственно. Месячные суммы осадков увеличатся в среднем на 10% в январе и останутся неизменными в июле. Квантильные 95% значения увеличатся на 30 и 10% в январе и июле соответственно. Сократится количество дней с заморозками. Потепление в сочетании с ростом осадков приведет к росту активности лавин, водоснежных потоков и селей на восточных склонах Урала, а также скажется на характеристиках оползней, процессов абразии, суффозии, эрозии, термокарста, солифлюкции. К прогнозируемым изменениям природной среды должны быть готовы климатически зависимые отрасли экономики.

Изучены органические соединения: С_орг, липиды, углеводороды (УВ) – алифатические (АУВ) и полициклические ароматические (ПАУ) во взвеси поверхностных вод и в донных осадках мелководной р. Чернавки, впадающей в самосадочное оз. Эльтон. Обнаружены высокие концентрации органических соединений в поверхностных водах, которые для липидов, АУВ и ПАУ в среднем составили 692, 80 и 0.79 мкг/л соответственно. Состав алканов в водной взвеси соответствовал выветренным нефтяным УВ. Трансформация УВ происходит здесь не в ходе седиментации, а на границе вода–донный осадок. В результате состав АУВ осадков отличался от состава АУВ взвеси присутствием планктоногенных низкомолекулярных гомологов н-С₁₅–С₁₇ и резким увеличением серии нечетных высокомолекулярных алканов, а состав ПАУ – увеличением доли нафталина.

Исследования по экологической оценке содержания свинца в агроэкосистемах проводили в лесостепной зоне Белгородской области, которая располагается на юго-западе Центрально-Черноземного района. Почвенный покров был представлен в основном черноземами выщелоченными. В результате исследований установлено, что в слое 0–20 см пахотных почв среднее валовое содержание Pb составляет 13.1, концентрация подвижных форм – 1.09 мг/кг, что не превышает фоновых значений и существенно ниже уровней ОДК и ПДК. Достоверных различий по содержанию Pb в слоях почвы 0–20 и 21–40 см выявлено не было. Превышение фоновых концентраций этого элемента установлено в почвах придорожных экосистем. Основным источником поступления Pb в агроэкосистемы Белгородской области являются органические удобрения, однако это не представляет опасности для загрязнения почв и растениеводческой продукции. Среднее содержание Pb в зерне кукурузы, ячменя и озимой пшеницы существенно не различалось и составляло соответственно 0.27, 0.28, 0.29 мг/кг. Из изучаемых культур минимальное количество данного элемента содержалось в зерне сои (0.16 мг/кг), а максимальное – в семенах подсолнечника (0.34 мг/кг). Из многолетних бобовых трав минимальное количество Pb содержалось в сене клевера (0.19 мг/кг), а максимальное – эспарцета (0.34 мг/кг). Превышения уровней ПДК Pb для продовольственного зерна и МДУ для кормовой продукции в исследованиях не выявлено.