


Том 516, № 2 (2024)
- Год: 2024
- Выпуск опубликован: 15.06.2024
- Статей: 20
- URL: https://archivog.com/2686-7397/issue/view/10531
ГЕОЛОГИЯ
Рельеф, аномальное магнитное поле и строение осадочного чехла в районе сочленения трога Кинг и Азоро-Бискайского поднятия (Северная Атлантика)
Аннотация
В работе, основанной на геолого-геофизических материалах, полученных в 55 рейсе НИС “Академик Николай Страхов” рассматривается строение трога Кинг и его ближайшего окружения (мезоструктурный кластер Кинг), расположенных на восточном фланге Срединно-Атлантического хребта в Северной Атлантике. По результатам батиметрического картирования в пределах юго-восточной части трога Кинг выделено шесть провинций, каждая из которых имеет свой морфоструктурный облик, сформировавшийся в результате многостадийных тектонических и вулканических процессов, чередующихся и сопряжённых друг с другом по времени. По данным сейсмоакустического профилирования выявлены три основных типа сейсмофаций: а) пелагические комплексы; б) отложения турбидитовых потоков; в) хаотические фации гравитационного генезиса. Показано, что аномальное магнитное поле полигона представляет собой суперпозицию линейных и изометричных аномалий. Первые образовались при формировании океанической коры в осевой зоне спрединга. Вторые связаны с вулканическими массивами, сформировавшимися во внутриплитных условиях. Полученные данные подтверждают предположения о том, что образованию трога Кинг предшествовало формирование протяжённого сводового поднятия, которое стало ареной интенсивного внутриплитного вулканизма, интенсивность которого возрастала с юго-востока на северо-запад. За этим последовало проседания осевой части поднятия с образованием трога Кинг и впадин Пик и Фрин.



ГЕОЛОГИЯ НЕФТИ И ГАЗА
О корректном учёте капиллярных сил при моделировании процессов нефтевытеснения при заводнении продуктивных пластов
Аннотация
Работа посвящена решению проблемы корректного определения функций капиллярного давления при математическом моделировании процессов вытеснения нефти при заводнении продуктивных пластов. Показано, что использование этих функций, определяемых в лабораторных условиях по традиционным методикам с применением капилляриметров и высокоскоростных центрифуг, при моделировании процессов вытеснения нефти из низкопроницаемых продуктивных коллекторов может приводить к значительным ошибкам. В работе отмечено, что при проведении лабораторных исследований в образцах породы не происходит формирования остаточной нефти в неподвижной форме в то время, как в реальных условиях вытеснения нефти водой из продуктивных пластов остаточная нефть в породе образуется, причём в низкопроницаемых пластах остаточная нефтенасыщенность может достигать 50% и более от порового объёма. Для получения кривых капиллярного давления, более достоверно отражающих реальные процессы в продуктивных пластах при их заводнении, предложено при подготовке образцов породы к лабораторным исследованиям предусматривать процесс предварительного формирования в этих образцах остаточной нефтенасыщенности. Это позволит более достоверно моделировать процессы вытеснения нефти при заводнении продуктивных пластов в реальных условиях, особенно, при разработке низкопроницаемых коллекторов нефти и газа.



ГЕОЛОГИЯ РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
Новые данные по изотопному U‒Pb-возрасту циркона (метод LA-ICP-MS) из интрузивных пород скарнового молибден-медно-золотого месторождения Куру-Тегерек (Срединный Тянь-Шань, Киргизстан)
Аннотация
В статье приведены новые данные изотопного U–Pb-датирования (метод LA-ICP-MS) циркона в главных типах интрузивных пород скарнового молибден-медно-золотого месторождения Куру-Тегерек, расположенного в Чаткальском сегменте Срединного Тянь-Шаня. Это и другие месторождения золота, меди, вольфрама и молибдена входят в состав протяжённого позднепалеозойского металлогенического пояса Тянь-Шаня. Полученные конкордантные значения изотопного U–Pb-возраста автокристов циркона для пород последовательных интрузивных фаз охватывают интервал от примерно 323 до 311 млн лет. Этот интервал включает кристаллизацию габбро-диоритов (от 323.5±2.5 млн лет до 323.2±6.8 млн лет) и тоналитов (от 321.4±3.8 млн лет до 311±3.8 млн лет). Полученные возрастные датировки автокристов циркона отвечают становлению этих умеренно-калиевых интрузий в позднем карбоне и почти полностью совпадают с имеющимися изотопными датировками цирконов высококалиевых интрузий порфировых Cu–Au–Mo-месторождений Алмалыкского рудного района (Кураминский сегмент Срединного Тянь-Шаня), также относимыми к позднему карбону (порядка 330–310 млн лет). Это соответствует субдукционному тектоническому режиму, проявленному в регионе в это время в связи с крутым (в Кураминском сегменте) или пологим (в Чаткальском сегменте) погружением субдуцируемой плиты в северном направлении, под структуры континентального массива Казахстана-Северного Тянь-Шаня и аккретированных к ним сегментов Срединного Тянь-Шаня. В изученных интрузивных породах месторождения Куру-Тегерек установлены также ксенокристы циркона (в том числе слагающие ядра сложных кристаллов), с изотопным U–Pb-возрастом порядка 1.9–2.1 млрд лет. Эти датировки согласуются с возрастом метаморфических пород фундамента Таримского кратона и указывают на присутствие древней континентальной коры в данном сегменте Срединного Тянь-Шаня.



ГЕОХИМИЯ
Вторичные минеральные ресурсы в подотвальных водах Южного Урала
Аннотация
Натурные исследования гидроминеральных месторождений Южного Урала, а также результаты изучения ионно-солевого и газового состава подземных вод показывают, что жидкие стоки колчеданных месторождений региона в перспективе могут стать серьёзными месторождениями вторичного минерального сырья. Подотвальные воды представляют собой минеральное ресурсы на редкие металлы, в которых по уровню концентраций содержание главных элементов соизмеримо со средним содержанием в рудах.



ПЕТРОЛОГИЯ
Пикродолеритовые дайки бассейна р. Нарын: возраст, состав и положение в геологической истории юго-восточной Тувы
Аннотация
Получены новые свидетельства о раннесилурийской подлитосферной магматической активности в восточной части Алтае-Саянской складчатой области, протекавшей в интервале между масштабными эпизодами мантийного магматизма среднего–позднего ордовика и девона. Таковыми стали дайки пикродолеритов (MgO 15–22 мас. %) Нарынского комплекса в западной части Тувино-Монгольского супертеррейна. В составе дайкового комплекса установлены простые пикродолеритовые дайки и комбинированные с центральной пикродолеритовой зоной и гранитоидами по контактам с минглинг-взаимоотношениями между контрастными породами. Геохимические характеристики пикродолеритов близки к обогащённым базальтам срединно-океанических хребтов или внутриплитных областей и свидетельствуют о доминировании подлитосферного источника. Реконструкция условий выплавления родоначальных расплавов пикродолеритов показывает глубину магмогенерации около 120–140 км, температуру 1600–1640°С и степень плавления до 20% при условии сухого перидотитовго источника, что согласуется с условиями генерации магм горячих точек. Гранитоиды комбинированных даек имеют коровые геохимические характеристики и формировались за счёт анатексиса пород Тувино-Монгольского супертеррейна, инициированного внедрением пикродолеритов. U–Pb (SHRIMP-II)-возраст циркона из лейкогранита комбинированной дайки составляет 439±3 млн лет и интерпретируется как возраст дайкового комплекса. Раннесилурийская мантийная магматическая активность наиболее вероятно обусловлена миграцией Сибирского палеоконтинента над Африканским горячим полем мантии.



Состав и термохронология щелочных гранитов Ингурского массива: к проблеме выявления факторов, способствовавших образованию редкометальной минерализации в щелочных гранитах Западного Забайкалья
Аннотация
В статье рассматривается вопрос о том, какие факторы способствовали формированию редкометальной минерализации в щелочных гранитах Западного Забайкалья. В основу положены результаты сопоставления петро-геохимических характеристик щелочных гранитоидов рядом расположенных рудоносного Ингурского и безрудного Шербахтинского массивов. Породы этих массивов образуют общий ряд составов с вариациями от сиенитов до щелочных гранитов (в Шербахтинском массиве) и от щелочных гранитов до пегматитов (в Ингурском массиве). Образование этого ряда пород связывается с глубокой дифференциацией общей для обоих массивов исходной магмы, сопровождавшейся последовательным снижением величины магнезиальности и накоплением редких элементов (Be, Ta, Nb, Th, U, HREE) в остаточных расплавах. Наибольших значений они достигают в пегматитах Ингурского массива, в которых появляется редкометальная минерализация. Её образование связывается с тем, что, согласно выполненным термохронологическим исследованиям, Ингурский массив на протяжении 6 млн. лет располагался в области температур от 900° до 500°. Столь длительное его нахождение в области высоких температур сопровождалось не только глубокой дифференциации остаточных расплавов, но и стимулировало флюидную активность, которая способствовала перераспределению и накоплению рудных элементов в пегматитах.



Температуры кристаллизации коматиитовых базальтов ветреного пояса, Карелия по данным распределения алюминия между оливином и хромитом
Аннотация
Рубеж архея и протерозоя в истории Земли отмечен значительными изменениями динамики мантии и её температурных режимов. Заметным следствием является исчезновение обеднённых алюминием коматиитов в конце архея и практически полное отсутствие характерных для архея перидотитовых коматиитов начиная с протерозойского времени. В данной работе мы представляем исследование коматиитовых базальтов Ветреного пояса возрастом 2.41 млрд лет, относящихся к начальному периоду протерозоя. Представлены уникальные данные по составам оливина и хромита, а также по температурам кристаллизации по Al-геотермометру в оливине для коматиитовых базальтов Ветреного пояса. Температуры наиболее ранних стадий кристаллизации составляли приблизительно 1240±25°C, что свидетельствует о наличии воды в расплаве и согласуется с измеренными содержаниям 0.4±0.2 мас. % H2O в расплавленных включениях. При этом в процессе кристаллизации расплав коматиитовых базальтов испытал дегазацию, что привело к массовой кристаллизации системы и подъёму температур на ~20°С за счёт высвобождения скрытой теплоты плавления. Дегазация воды из расплава свидетельствует о кристаллизации в поверхностных условиях.



Первая находка даек палеопротерозойских айлликитов в Сарматии: геохимия и петрогенезис
Аннотация
В Курском блоке Сарматии впервые были установлены дайки айлликитов карбонат-биотитового состава, секущих палеопротерозойские железистые кварциты. Их возраст составляет 2.10–2.07 млрд лет. Дайки айлликитов метаморфизованы в условиях эпидот-амфиболитовой фации (550°С, 2–3 кбар), деформированы и рассланцованы, первичные магматические оливин и клинопироксен не сохранились. По геохимии ультрамафические лампрофиры Курского блока близки к петротипическим айлликитам. Они имеют низкие содержания SiO2 и Al2O3, высокие MgO, TiO2, K2O, Cr, Ni, Nb с резко фракционированными спектрами лёгких и тяжёлых РЗЭ. Высоко радиогенный изотопный состав неодима указывает на ювенильный обогащённый (метасоматизированный) мантийный источник для айлликитов. Положительные аномалии Nb и Ti предполагают метасоматическую переработку деплетированной литосферной мантии OIB-расплавами при открытии Тимского задугового бассейна.



МИНЕРАЛОГИЯ
Источники неогеновых редкометалльно-титановых россыпей северо-восточного борта Днепровско-Донецкой впадины: первые результаты U-Pb геохронологических исследований детритового циркона
Аннотация
Снос терригенного материала, участвующего в строении неогеновых редкометалльно-титановых россыпей северо-восточного борта Днепровско-Донецкой впадины (ДДВ) определен с помощью литологических и минералогических методов, включая U–Pb геохронологическое и химическое исследование детритового циркона. Особенности ассоциации акцессорных минералов тяжелой фракции россыпей, морфология отдельных зерен, а также обедненность большей части популяции циркона U, Th, Y, Yb указывают, на то, что источником являлись коры химического выветривания, развитые предположительно по метаморфическим породам протерозойского (70%) и неоархейского (15%) возраста. Присутствие кристаллов циркона палеозойского U–Pb возраста с повышенным содержанием U, Th, Y, Yb, свидетельствует о разрушении магматических пород неопротерозойских-раннепалеозойских трапповых формаций, девонских изверженных и вулканогенно-осадочных образований ДДВ. Вовлечению обломков вышеперечисленных пород в осадочный рециклинг способствовало развитие соляной тектоники, широко проявленной в пределах ДДВ.



Признаки участия микроорганизмов в формировании нодулярного монацита (куларита), Республика Саха (Якутия), Россия
Аннотация
Представлены данные, свидетельствующие о важной роли микроорганизмов в формировании нодулярных монацитов (НМ) (куларитов) Куларского хребта (Республика Саха (Якутия)). В НМ выявлены литифицированные фосфатом REE (монацитом) микроорганизмы, представленные цианобактериями, в виде своеобразных “строматолитоподобных” микропостроек, а также фрамбоидальные сульфиды железа в монаците. Изотопный состав органического углерода в куларитах соответствует биогенному – δ13С от –22.2‰ до –22.3‰.



REE минерализация в щелочных риолитах Печальнинского рудного поля (Северо-Восток России)
Аннотация
Впервые методом сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) проведены исследования REE минерализации в щелочных риолитах Печальнинского рудного поля (Северо-Восток России) – потенциально больше-объемном источнике HREE. С использованием методов рентгеноспектрального микроанализа (РСМА), и катодолюминесценции (КЛ) показано, что микрокристаллические агрегаты пироксенов и/или амфиболов в щелочных риолитах содержат тончайшую вкраплённость REE выделений (5–7 мкм). С помощью СЭМ было определено, что наиболее крупное из этих выделений представляет собой фосфат церия. В реликтах кристаллов титаномагнетита ЭДС выявлены концентрически-зональные и радиально-лучистые REE выделения. Первые – представлены силикатами, обогащенными Y и REE, а содержание каждого из РЗЭ закономерно изменяется от центра к краю. Радиально-лучистые агрегаты представлены оксидами и/или карбонатами, содержащими REE (преобладают La, Ce и Nd). Полученные результаты могут быть использованы при разработке технологии обогащения.



ВУЛКАНОЛОГИЯ
Роль задугового бассейна в формировании гетерогенности слэба и происхождении вулканизма Курило-Камчатской островной дуги
Аннотация
Проведён анализ проявлений вулканизма вдоль Курило-Камчатской островной дуги (ККОД). На основании геофизических наблюдений показаны вариации параметров слэба. Изменение угла наклона слэба формирует различную ширину вулканического пояса на севере и юге ККОД. Резкие изменения скорости движения слэба в центральном сегменте ККОД, возможно, генерируют рифтовую систему пролива Буссоль. Высказывается предположение о доминирующей роли задугового бассейна в формировании различных параметров слэба и проявлений вулканизма вдоль ККОД.



ГЕОДИНАМИКА
Высококалиевый юрско-меловой вулканизм Нерчинской впадины Восточного Забайкалья и его геодинамическая природа
Аннотация
Приведены геохронологические, геохимические и изотопные Sr–Nd-характеристики позднемезозойских вулканитов, сопряжённых с развитием Нерчинской впадины Восточного Забайкалья. В её строении участвуют толщи высококалиевых вулканических пород умеренной щёлочности с содержанием SiO2 от 55 до 73 мас.%. Проведено изотопное 40Ar/39Ar-датирование валовых образцов пород. Получены оценки возраста их формирования: 150.8±1.8 млн лет для высококалиевого андезибазальта и 131.0±1.6 млн лет – для латита. Для вулканитов характерны пониженные содержания гидрофобных Ti, Nb и Ta, умеренно-отрицательные значения εNd(T), но повышенные значения εSr(T), которые отклоняются в сторону составов пород, формирующихся при добавлении коровых субстратов в область магмообразования. По своим геологическим и вещественным характеристикам породы Нерчинской впадины соответствуют шошонит-латитовым сериям тыловой части Большехинганской вулканической области, формирующейся в обстановке континентальной активной окраины, связанной с субдукцией.



Литосфера северо-восточной части протократона Сарматия по новым сейсмологическим данным
Аннотация
Впервые на основе метода функций приёмника построены глубинные скоростные модели литосферы Хопёрского блока и Лосевской шовной зоны Воронежского кристаллического массива протократона Сарматия. Кора определена четырёхслойной структурой с наличием волновода в нижней части разреза. Впервые для Хопёрского блока Сарматии выявлено наличие и определены характеристики зоны пониженных скоростей в верхней мантии на глубинах 110–150 км, маркирующей средне литосферную неоднородность (mid-lithospheric discontinuity, MLD). Выявлено сложное, возможно градиентное, строение коро-мантийного перехода.



ГЕОФИЗИКА
Математическое и экспериментальное моделирование кинетики диссоциации гидрата метана в мёрзлых породах при снижении внешнего давления
Аннотация
Приводятся результаты математического и экспериментального моделирования диссоциации порового гидрата метана в льдо- и газосодержащих породах при снижении внешнего давления ниже равновесного. Описываемая модель диссоциации порового газогидрата при отрицательных температурах наряду с экспериментом позволяет рассчитать кинетику данного процесса. Проведён сравнительный анализ результатов. Предлагаемая математическая модель, подтверждает ранее полученную экспериментальным путём закономерность уменьшения гидратонасыщенности мёрзлой грунтовой среды в виде Sh ~ Aτ−n. Выполненные эксперименты позволили вычислить значения коэффициентов A и n, а математическое моделирование показывает, как эти коэффициенты зависят от параметров задачи. Рассчитанные теоретически свойства коэффициента полностью подтверждают экспериментальные данные. На основе экспериментального и математического моделирования рассмотрены основные факторы, определяющие самоконсервацию поровых гидратов метана в мёрзлых породах.



Фазовый сдвиг между глобальной приповерхностной температурой и содержанием СО2 в атмосфере по расчётам с ансамблем моделей CMIP6
Аннотация
Проанализированы фазовые сдвиги между глобальной приповерхностной температурой T и содержанием углекислого газа в атмосфере q, полученных в численных экспериментах с моделями Земной климатической системы проекта CMIP6 (Coupled Models Intercomparison Project, phase 6) для периода 1850‒2014 гг. Получено, что знак фазового сдвига между q и T зависит не только от анализируемого временного интервала, но и от способа обработки исходных рядов. Исходный ряд q (с отфильтрованным годовым ходом) для большинства моделей и временных интервалов опережает по фазе соответствующий ряд T. Первые разности (междумесячные инкременты) для ряда q отстают по фазе от соответствующих первых разностей для ряда T на величину порядка 10 месяцев с адекватным воспроизведением результатов, полученных при анализе данных наблюдений для последних десятилетий. Это означает, что подобное запаздывание не может служить аргументом против общепринятой теории глобального потепления, связывающей современный рост температуры с доминирующим влиянием антропогенных эмиссий парниковых газов в атмосферу.



ФИЗИКА АТМОСФЕРЫ И ГИДРОСФЕРЫ
Нагружающее воздействие атмосферы на гидросферу
Аннотация
При обработке спутниковых данных полного электронного содержания на трассе между спутниками ГЛОНАСС, GPS и наземными приёмными станциями, расположенными в Приморском крае России, выделены возмущения электронного слоя с периодами в пределах от 5 мин до 45 мин, вызванные собственными колебаниями области атмосферы. Выделенные колебания, воздействую на морскую поверхность, вызывают в водной среде колебания с периодами в пределах от 5 мин до 40 мин.



КЛИМАТИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ
Изменение климатологической границы многолетней мерзлоты в Большеземельской тундре при различных сценариях изменения климата в XXI веке
Аннотация
Получены прогностические оценки изменения климатологической границы зоны вечной мерзлоты как функции среднегодовой температуры воздуха на территории Большеземельской тундры при различных сценариях развития мировой экономики до середины XXI века. Показано, что наблюдаемое в период с 1950 по 2010 гг. смещение климатологической границы многолетней мерзлоты, определяемой пороговым значением среднегодовой температуры воздуха, в северо-восточном направлении по скорректированным сценарным прогнозам, полученным с помощью климатической модели, продолжится в ближайшие десятилетия при любом сценарии развития мировой экономики и является неизбежным последствием антропогенного влияния на климат. Результаты проведённого исследования важны для оценки перспектив и развития сети долгосрочных наблюдений, которая создаётся для мониторинга состояния многолетней мерзлоты и потоков парниковых газов на территории РФ.



ГЕОБИОЛОГИЯ
Необычная разновидность геофагии – поедание каменного угля снежными баранами в горах Забайкалья
Аннотация
В горах хребта Кодар в Забайкалье обнаружено несколько мест, регулярно посещаемых снежными баранами (Ovis Nivicola) с целью потребления каменного угля (чепинская свита, юра). По данным с фотоловушек, за один раз взрослый баран съедает от десятков до сотен граммов угольной дресвы и пыли. Выполнено комплексное исследование “съедобных” углей, в том числе их геохимии, включая определение содержаний и баланса подвижных форм микроэлементов, в том числе редкоземельных элементов (РЗЭ). Установлено, что сумма РЗЭ в угле варьируется от 0.19 до 0.27 кг/т, что в 3.5–4 раза выше кларковой. В составе РЗЭ преобладают элементы лёгкой подгруппы (ЛРЗЭ). С помощью аналитической сканирующей электронной микроскопии установлено присутствие в поедаемых углях монацита, ксенотима и рабдофана. Кислотная (HCl, pH-1) вытяжка из них показала, что среди высвобождаемых из угля элементов наибольшее значение для животных, вероятнее всего, могут иметь лишь некоторые микроэлементы, включая ЛРЗЭ. Полученные данные, с учётом проведённых нами ранее ландшафтно-геохимических исследований в районах массовой геофагии в Сихотэ-Алине, Горном Алтае и на о. Ольхон (Байкал), позволяют предположить, что причина регулярного потребления снежными баранами углей на хребте Кодар обусловлена стремлением животных восстановить нарушенный баланс РЗЭ в организме.



ПРОБЛЕМЫ ВОД СУШИ
Опыт применения вероятностных подходов при прогнозировании уровенного режима реки Мармарик
Аннотация
В статье рассмотрен опыт применения метода обучения искусственных нейронных сетей и других вероятностных подходов при прогнозировании уровненного режима реки Мармарик с различной заблаговременностью. Выявлено, что при долгосрочном прогнозировании уровней воды на р. Марамарик по п. Агавнадзор целесообразно ориентироваться на оценку математического ожидания случайного процесса. При краткосрочном прогнозировании уровней воды на один срок вперёд (12 часов) следует ориентироваться на значение уровня воды, приходящиеся на дату выпуска прогноза, стандартная ошибка такого прогноза составляет 5 см. Для прогноза уровня воды на 24 часа вперёд целесообразна разработка нейросетевых моделей прогнозирования с учётом развития ситуации на р. Гомрагет – п. Меградзор.


