Том 68, № 7 (2023)

На примере рифейских карбонатных пород камовской серии Байкитского поднятия (Восточная Сибирь) продемонстрированы возможности применения аналитических процедур ступенчатого растворения для получения хемостратиграфической и геохронологической информации. Предложена последовательность процедур для изучения Rb–Sr и U–Pb систем в карбонатных породах: (1) поиск образцов с наименьшими отношениями ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr на основе предварительного Rb–Sr изучения коллекции с использованием рутинной процедуры однократного выщелачивания в 0.1N CH₃COOH; (2) детальное изучение Rb–Sr систематики в выбранных образцах с применением двухступенчатого растворения в 0.2N CH₃COOH и получение фракций L(Rb–Sr)₁ и L(Rb–Sr)₂; (3) контрольный анализ изотопного состава Pb в выбранных образцах для получения предварительного значения их возраста; (4) детальное изучение U–Pb систематики карбонатных пород с применением ступенчатого растворения в 0.5N HBr, приводящего к получению шести растворенных фракций L(U–Pb)₁‒L(U–Pb)₆ для каждого из избранных образцов; (5) заключительное вычисление Pb–Pb возраста изучаемых пород на основании результатов, полученных по фракциям ступенчатого растворения, с исключением из расчета начальных фракций этого растворения, содержащих эпигенетически измененный карбонатный материал. Полученные с применением ступенчатого растворения величины первичных отношений ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr во фракциях L(Rb–Sr)₂ для карбонатных пород камовской серии таковы: известняк мадринской свиты ‒ 0.70490, доломиты юрубченской свиты ‒ 0.70495–0.70503, доломиты куюмбинской и вингольдинской свит – соответственно 0.70580 и 0.70521. Эти значения характеризуют наименее измененный карбонатный материал, отвечают отношениям ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr в раннерифейском океане и могут использоваться при хемостратиграфических построениях. С учетом данных Rb–Sr систем, вычисление возраста карбонатных пород юрубченской свиты камовской серии в рамках U–Pb систематики осуществлялось с использованием фракций шестиступенчатого растворения, начиная с L(U–Pb)₃. Наклон результирующей изохроны в координатах ²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb‒²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb отвечает возрасту 1501 ± 23 млн лет, подтверждая вывод об формировании карбонатных пород нижней части камовской серии Байкитского поднятия в раннем рифее.

Модель термической эволюции литосферы Западно-Сибирского бассейна в районе сверхглубокой скважины СГ-6, пробуренной до глубины 7502 м и расположенной в пределах Колтогорско-Уренгойского грабена, используется для численной оценки генерации различных фракций углеводородов (УВ) породами материнских свит триаса и юры. Термическая модель предполагает внедрение силла в приповерхностные слои фундамента в ранней юре и гидротермальную активность в позднем плиоцене-раннем плейстоцене, которые оказали заметное влияние на историю реализации потенциала генерации УВ породами материнских свит триаса и юры. Для пурской свиты триаса внедрение силла в приповерхностные слои фундамента в ранней юре привело к скачкообразному увеличению реализации потенциала генерации УВ до 84% и деградации более 97% генерированной массы легкой нефти. Расчеты показывают, что тяжелая нефть, генерированная породами пурской, тогурской и нижних горизонтов тюменской свит, деградировала почти полностью в результате вторичного крекинга, в то время как в верхних горизонтах тюменской свиты и в породах баженовской свиты тяжелая нефть преобладает среди генерируемых фракций УВ. К настоящему времени легкая нефть, оставшаяся в матрице материнских пород, полностью деградировала в породах триаса, но составляет заметную долю продуктов генерации УВ в породах подошвы тогурской свиты и в кровле тюменской. Она является преобладающей фракцией в верхних горизонтах тогурской свиты и в породах основания тюменской свиты. Газовые УВ по расчетам составляют заметную долю продуктов генерации УВ в тогурской и тюменской свитах, и они доминируют в пурской свите средне-триасового возраста. При относительно низком исходном потенциале генерации УВ и невысоком содержании органического вещества в породах пурской, тогурской и тюменской свит порог первичной миграции жидких УВ не достигался, и генерированные жидкие УВ, вероятно, не покидали матрицы пород, в то время как миграция газовых УВ вполне вероятна. Порог первичной миграции жидких УВ для пород баженовской свиты достигался по расчетам около 65 млн лет.

Проведено изучение содалита: образец I Na₈Al₆Si₆O₂₄Cl₂⋅0.4H₂O из щелочного ультраосновного массива с карбонатитами Ковдор (Мурманская область, Россия) и образец II Na₈Al₆Si₆O₂₄Cl₂⋅0.2H₂O из массива нефелиновых сиенитов и миаскитов Баян Кол (республика Тува) методами термического и электронно-микрозондового анализа, порошковой рентгенографии, фотолюминесцентной, ИК, КР и ЭПР спектроскопии. Методом расплавной калориметрии растворения определены энтальпии образования из элементов содержащих воду образцов содалита: –13 535 ± 10 (I) и –13 503 ± 19 (II) кДж/моль. Получена энтальпия образования содалита теоретического состава Na₈Al₆Si₆O₂₄Cl₂ \({{\Delta }_{{\text{f}}}}H_{{{\text{el}}}}^{0}\)(298.15 K) = = ‒13 446 ± 11 кДж/моль. С использованием полученных значений энтальпий образования и литературных данных для S⁰(298.15 K) содалита были рассчитаны стандартные энергии Гиббса образования безводного и содержащего различное количество воды содалита.

В статье рассматривается моделирование динамики концентрации никеля в почвах, воде и донных отложениях озер, вызванное выбросами в атмосферу комбината Печенганикель (Кольский полуостров) в течение всего периода его функционирования. Используется технология сбалансированной идентификации, которая позволяет на основе математического описания разнородных геохимических процессов, протекающих в экосистемах, объединить разнородные экспериментальные данные и построить компьютерную модель с оптимальным балансом сложности и близости к данным. Модель используется для анализа пространственно-временной изменчивости природных объектов в зоне распространения атмосферных загрязнений (никелем) от комбината Печенганикель. Приводятся и обсуждаются результаты, в том числе оценки ретроспективного состояния моделируемых объектов (до начала интенсивных исследований) и прогноз их динамики до 2030 г. По модельным расчетам интенсивность накопления Ni в почве и донных отложениях составляла 2.35 и 4.48 мг/м² год в периоды максимальных выпадений (1980–2005 гг.), тогда как по прогнозу после остановки комбината начнется снижение интенсивности накопления Ni в донных отложениях (0.23 мг/м² год) и медленное выщелачивание Ni из почвы (0.19 мг/м² год).