Том 512, № 1 (2023)

Результаты детальных геолого-геоморфологических исследований в акватории Печорского моря с использованием комплекса гидроакустических методов в 52-м рейсе НИС “Академик Николай Страхов” позволили выявить многочисленные газовые воронки (покмарки) на дне Южно-Новоземельского желоба. Эти формы широко распространены на значительной части дна Баренцева моря, в то время как на Печорском шельфе сведения об их распространении крайне немногочисленны. Анализ сейсмоакустических разрезов на участках развития газовых воронок показал наличие вертикальных подводящих каналов в неконсолидированных осадках Южно-Новоземельского желоба, по которым происходит подъем газа к поверхности дна и его выброс в водную толщу с формированием отрицательных форм рельефа, что сопровождается взмучиванием донных осадков.

С целью уточнения возраста и генезиса неопротерозойских диамиктитов Срединного Тянь-Шаня были изучены разрезы верхнего докембрия в Сандалашском, Таласском и Чаткальском хребтах. Результаты датирования обломочных цирконов показывают, что отложение диамиктитов происходило в криогении и эдиакарии. Диамиктиты в нижней части шорашуйской свиты представляют тиллиты, накапливавшиеся, по-видимому, в конце криогения в эпоху оледенения Марино (~640–635 млн лет). В верхней части шорашуйской свиты диамиктиты представляют отложения дебрисных и зерновых потоков, ассоциирующих с турбидитами, и имеют негляциальное происхождение; их возраст не древнее раннего эдиакария 616 ± 7 млн лет. Выклинивание шорашуйской свиты в северном направлении и преимущественно южные направления течений в турбидитах указывают, что область поднятий находилась севернее бассейна седиментации. Распределения возрастов обломочных цирконов в изученных образцах характеризуются крупными пиками в интервалах 700–800 и 1800–1900 млн лет и второстепенными пиками около 2400–2500 млн лет и практически идентичны распределениям возрастов в протерозойских отложениях Таримского кратона. Сопоставление изученных толщ с разрезами гор Куруктаг на северо-востоке Тарима позволяет предположить, что диамиктиты нижней части шорашуйской свиты являются аналогами тиллитов Тереэкен, накапливавшихся в конце криогения, а склоновые фации верхней части разреза коррелируются с турбидитами свит Жамокти и Юккенгол раннего эдиакария.

Впервые выполнены определения изотопного U–Pb-возраста (методом LA-ICP-MS) циркона из гранодиоритов-гранитов Сардаринского (Сарыктинского) интрузивного массива в районе гигантского Au-месторождении Мурунтау в Западном Тянь-Шане (Узбекистан). В единой пробе цирконов установлены три группы кристаллов, значения конкордантного U–Pb-возраста которых составляют 322.0 ± 3.7 млн лет (СКВО = 3.1, 4 зерна циркона), 301.6 ± 2.1 млн лет (СКВО = 0.17, 11 зерен циркона) и 289.5 ± 4.9 млн лет (СКВО = 0.98, 2 зерна циркона). Полученный разброс значений изотопного возраста может быть объяснен с использованием модели последовательной кристаллизации разных генераций циркона в разноглубинных магматических очагах и их последующего захвата при дифференциации/кристаллизации новых порций магмы. При этом обращает внимание довольно близкое соответствие двух (наиболее молодых) возрастных интервалов конкордантным U–Pb-возрастам, ранее опубликованным для цирконов гранитоидных пород непосредственно на месторождении Мурунтау. Последние, таким образом, могут представлять дайковые “отщепления” на соответствующих этапах/стадиях эволюции (прогрессирующей дифференциации) более глубоких очагов гранитоидной магмы, более крупные интрузии которой представлены Сардаринским (Сарыктинским) и другими плутонами, обнаженными на некотором удалении от месторождения. В целом полученные более древние изотопные U–Pb-возрасты циркона из гранитоидов Сардаринского (Сарыктинского) плутона (порядка 322 и 302 млн лет соответственно) ближе соответствуют субдукционному этапу, а наиболее молодые цирконы (около 289.5 млн лет) вполне отвечают пост-коллизионному этапу, проявленным в регионе. Таким образом, зарождение и начальное развитие магматических очагов в районе месторождения Мурунтау могли протекать в субдукционной обстановке, однако финальная дифференциация и кристаллизация гранитоидной магмы завершились уже на пост-коллизионном этапе.

Будучи распространенным минералом высокоградных пород, рутил используется в качестве индикатора эволюции литосферы глубинных зон орогенных поясов. Приведены новые данные ID-TIMS U–Pb-датирования и минералого-геохимические характеристики рутила из эклогитов Северо-Муйского блока Байкало-Муйского складчатого пояса с целью оценки значимости геохронологических оценок для характеристики процесса эксгумации высокоградных пород. Ассоциация минеральных включений в рутиле (преимущественно титанит, эпидот и амфибол) указывает на рост рутила на прогрессивной стадии метаморфизма за счет титанита в протолите эпидот-амфиболитовой или амфиболитовой фаций. Диапазон содержаний Zr и расчетных температур кристаллизации рутила соответствует условиям от проградных (619–638°С в расчете на 1.5 ГПа) до пиковых (659–684°С для 2.5 ГПа). Полученная возрастная оценка (605 млн лет) значительно моложе возраста высокобарического метаморфизма (630 млн лет), что указывает на продолжительную историю остывания эклогитсодержащего комплекса литосферы ниже температуры закрытия U–Pb системы рутила (~500–525°С) при тектонической денудации или эрозии континентальных комплексов.

В настоящей работе проведен кристаллохимический анализ известных экспериментально расшифрованных кристаллических структур минералов группы тетраэдрита с целью выявления взаимосвязей заселенности анионных кристаллографических позиций в структурах с их эффективными размерами и параметрами элементарных ячеек. Для этого были проанализированы эффективные размеры позиций анионов 24g и 2a в 68 расшифрованных кристаллических структурах минералов группы тетраэдрита по опубликованным данным. Анализ осуществлялся с помощью программного пакета TOPOSPro методом разбиения пространства на полиэдры Вороного-Дирихле (ПВД). Впервые теоретически показано, что содержания крупного иона серы и ее дефицит влияют на параметр элементарной ячейки. Установлена линейная корреляция между объемом ПВД анионной позиции S^2– (24g) и параметром элементарной ячейки в минералах группы тетраэдрита, которая показывает, что анионная подструктура диктует структурный мотив в этом классе соединений. Выявлено, что изменение объемов ПВД анионов серы связано с различной заселенностью анионных позиций. Обнаружено, что практически во всех расшифрованных кристаллических структурах минералов группы тетраэдрита на формулу (элементарную ячейку) соединения приходится менее 13 ионов серы. Сделан вывод, что рассчитанный объем ПВД анионной позиции 24g менее 22 ų указывает на существенный дефицит в анионной подструктуре. Показано, что, используя информацию об объемах ПВД всех анионных и катионных позиций в структуре, можно предсказать параметры элементарных ячеек минералов группы тетраэдрита с точностью до 0.01 Å.

Тарагайский перидотитовый массив представляет собой ультраосновную трубку взрыва, прорывающую скарнированные позднепротерозойские карбонатные отложения и раннепалеозойские граниты на западе Буреинского террейна. На поверхности массив представлен интенсивно денудированной чашеобразной структурой, заполненной дезинтегрированным эксплозивным материалом, в который включены глыбы перидотитов и ксенолиты вмещающих пород. Эксплозивный характер массива подтверждается присутствием в его породах микросферул магнетитового, карбонатно-силикатно-железистого с магнетитом и Cu–Ag–Au-составов. Образование массива связывается с воздействием потока перегретых восстановленных флюидов на глубинный перидотитовый материал надсубдукционного клина над стагнирующим слэбом плиты Изанаги в обстановке активной континентальной окраины.

В 2014–2022 гг. на арктическом полуострове Ямал выполнен большой объем экспедиционных работ с широким комплексом геолого-геофизических методов, результаты которых проанализированы в совокупности с данными дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) из космоса. Получена принципиально новая информация о газодинамических механизмах опасных процессов в криолитозоне, включая катастрофические выбросы и взрывы газа с образованием гигантских кратеров. Обнаружено свыше 3 тысяч зон мощных выбросов газа с формированием кратеров на дне термокарстовых озер, рек и прибрежной части Карского моря. В 2022–2023 гг. по данным ДЗЗ на Ямале впервые обнаружены крупные грязевулканические постройки, расположенные на дне термокарстовых озер Лабварто и Ямбуто. Мониторинг их состояния по ретроспективным космоснимкам показал наличие периодических выбросов подземных флюидов, включая газ. Сделан вывод об открытии на Ямале активных грязевых вулканов.

В работе построена геодинамическая модель современной Земли на основе глобальной модели сейсмической томографии SMEAN 2. Исходя из распределения мантийных температурных аномалий из этой модели, выполнено численное моделирование трехмерного течения вязкой мантии с учетом зависимости вязкости от температуры и глубины для сферической Земли. Уравнение Стокса решается методом конечных элементов с помощью программного кода CitcomS. Полученная картина распределения аномалий температуры, динамической топографии и поля скоростей в мантии используется для анализа особенностей строения и геодинамики Западной Антарктиды, а также наблюдаемого в этой области аномального ускорения движения и разрушения ледников. В частности, дается объяснение существованию и современной активности Западно-антарктической рифтовой системы, включающей одну из крупнейших вулканических провинций на Земле, что согласуется с повышенным тепловым потоком на поверхности. Повышенный тепловой поток и вулканическая активность в этом регионе приводят к нестабильности и ускорению стока в океан покровных ледников Западно-антарктического ледового щита, что создает потенциальную угрозу значительного повышения уровня Мирового океана.

Описывается новое местонахождение Кимильтей, Иркутская область, где в массе захоронились неминерализованные остатки членистоногих. Изотопное U–Pb-датирование детритовых цирконов из слоя с фоссилиями указывает на их кембрийский возраст 491 ± 6 млн лет. Членистоногие в Кимильтей представлены Chasmataspidida, Synziphosurina и Euthycarcinoidea. Две последние группы на Сибирской платформе известны не были, а первая известна лишь в девоне. Иркутские находки попадают в ряд древнейших представителей своих групп, а ареал каждой из них оказывается шире, чем предполагалось. Обращает на себя внимание совместное захоронение этих членистоногих; прежде их не находили вместе. С учетом того, что потомки всех трех групп дали начало наземным линиям хелицеровых и насекомых, то это целая фауна предков наземных членистоногих. Сожительство предков хелицеровых и насекомых указывает, что освоение суши стартовало у них из близких экологических ниш в приливной зоне.

Представлены результаты инструментальных наблюдений за акустическими колебаниями и геомагнитными вариациями в период падения болида 19.04.2023 г. в районе г. Киев (Украина). Показано, что взрыв болида сопровождался акустическим сигналом, зарегистрированном на значительном расстоянии от эпицентра события (~755 км), и проявился в вариациях магнитного поля. По данным акустических наблюдений зафиксировано 4 взрыва наиболее крупных фрагментов болида. Суммарная энергия события составила 4.2 × 10¹¹ Дж, что соответствует примерно 0.1 кт в тротиловом эквиваленте. Максимальная амплитуда вызванных взрывом болида геомагнитных вариаций на расстояниях в диапазоне 454–909 км составила величину от 2.5 до 4 нТл.

В экспедиции на НИС “Академик Мстислав Келдыш” (81-й рейс) в 2020 г. был отобран обширный материал, представляющий собой колонки донных отложений глубиной до 6 м в Карском море. После литологического описания колонок были отобраны с разных горизонтов пробы осадка для дегазации поровых газов. Выделенные газовые пробы анализировали на содержание основных газов – метана (CH₄), углекислого газа (CO₂) и легких углеводородов. Изучены характерные особенности изменения содержания CH₄ и CO₂ с глубиной донного осадка на станции 6879 (шельф Карского моря). Построена модель диффузии газа с учетом биохимических реакций метаногенеза и окисления метана. Скорость образования метана можно оценить величиной J ≈ 3 × 10^–10 мкг сек^–1 л^–1 (на литр осадка). Коэффициент скорости потребления метана микроорганизмами – K ≈ 0.5 × 10^–10 сек^–1. Поток метана с поверхности дна Карского моря в районе станции 6879 составляет q ≈ 3.47 × 10^–1 мкл м^–2 год^–1.

Непостоянство состава и свойств природных вод, создающее многочисленные трудности водопользования, далеко не всегда можно объяснить влиянием внешних воздействующих факторов, таких как выветривание или выщелачивание пород, смена фаз водного режима и т.д. В особенности это касается субсуточной и субчасовой вариабельности качества, причиной которых могут быть сложные, неизвестные ранее динамические гидрохимические процессы. Такой вывод следует из приведенных в работе результатов исследования мутности и водородного показателя природной воды, полученных с повышенной частотой измерений. Эти результаты свидетельствуют о существовании квазициклического изменения контролируемых показателей с различными периодами, от ежеминутных до суточных. Исследование данных наблюдений позволяет сделать предположение о том, что в этом случае гидрохимическая динамика обусловлена прямым и обратным каскадами энергии в двумерном турбулентном потоке природной воды, подсистема примеси в которой склонна к расслаиванию.

В статье представлены результаты исследований за 2020–2021 гг. Даны результаты влияния разных доз фульвокислоты на увеличение продолжительности жизни пчел, содержащихся в энтомологических садках, и улучшения их физиологического состояния. Исследования проводились в лабораторных условиях при температуре воздуха +27 ± 2°С, на пчелах весенне-летней генерации. Опыт включал три группы пчел в трехкратной повторности. Первая группа – контроль, в этой группе в качестве подкормки пчелы потребляли 60% раствор сахарозы. Во второй группе пчелы потребляли 60% раствор сахарозы, в который добавляли фульвокислоту, из расчета 0.1 на 200 мл раствора. Третьей группе скармливали 60% раствор сахарозы, в который добавляли фульвокислоту, из расчета 0.2 на 200 мл раствора. По результатам исследований было установлено, что фульвокислота в дозе 0.1 на 200 мл раствора способствовала продлению жизни пчел. В этом варианте опыта 30–40% гибель пчел наступила на пять, а 50 и 60% на четыре дня позже, чем на контроле. Фульвокислота, где применяли повышенную дозу, не оказала достоверного влияния на продолжительность жизни пчел. По мере старения пчел фульвокислота в обеих вариантах опыта снижала нагрузку на ректум и токсичность на организм, тем самым улучшала их физиологическое состояние.