Доклады Российской академии наук. Науки о Земле

В работе приводятся результаты исследований цирконов из древних и современных россыпей алмазов Лено-Анабарской субпровинции Сибирской алмазоносной провинции: U-Pb датирование цирконов и определение в них содержаний редких и редкоземельных элементов на ионном микрозонде SHRIMP-IIе. Исследования охватывали все промышленные россыпи алмазов Анабарского, Куонамского, Приленского районов и россыпные проявления Нижне и Среднеоленекского, Муно-Тюнгского и Приморского алмазоносных районов. В ассоциации с алмазами получены юрские, триасовые, позднедевонско-раннекаменноугольные и силурийско-раннедевонские датировки кимберлитовых цирконов, что хорошо корреспондируется с возрастом известных коренных источников. Анализ всех балансовых и отработанных россыпей алмазов показал, что они на 75% были сформированы за счет триасовых коренных источников.

Проведено изучение сланцев и гнейсов пикамской толщи, входящих в состав Терского террейна Лапландско-Кольского орогена, восточная Фенноскандия. Метаморфизованные в условиях амфиболитовой фации породы имели осадочный протолит, который отвечал по составу грауваккам и лититам. Их накопление происходило в активной тектонической обстановке при разрушении комплексов преимущественно кислого состава с надсубдукционными геохимическими характеристиками и палеопротерозойскими модельными возрастами t_Nd(DM) от 2.2 до 2.5 млрд лет. U-Th-Pb изотопное изучение детритового циркона выявило полимодальное распределение возрастов с максимумами в интервале от 3.6 до 1.97 млрд лет. Циркон с возрастами от 2.4 до 3.6 млрд лет представлен исключительно в виде ядер в преобладающей популяции более молодых, 1.97–2.2 млрд лет, кристаллов магматического циркона. Это указывает на образование осадочных пород пикамской толщи при разрушении палеопротерозойских магматических комплексов, которые содержали архейскую коровую компоненту и, вероятно, формировались в обстановке континентальной дуги. Магматические породы, которые служили источником для преобладающей возрастной группы циркона 2.02–2.20 млрд лет, не известны ни в составе Лапландско-Кольского орогена, ни за его пределами. Полное исчезновение магматических пород этого возраста могло быть связано с субдукционной и/или тектонической эрозией. Все полученные данные позволяют говорить о том, что субдукционные процессы в Лапландско-Кольском океане начались как минимум 2.2 млрд лет назад, что служит ограничением на модели ранних этапов тектонической эволюции Лапландско-Кольского орогена.

Выполнены геохимические и геохронологические (U-Pb метод по циркону, ID-TIMS) исследования магматических пород олекма-станового комплекса даек восточного сегмента Станового вулкано-плутонического пояса Центрально-Азиатского орогенного пояса. Установлен возраст внедрения даек риолитов этого комплекса 110±1 млн лет, отвечающий времени завершение формирования Станового вулкано-плутонического пояса в восточном его сегменте в пределах Джугджуро-Станового супертеррейна. Этот последний импульс магматизма Станового пояса (110 млн лет) представлен исключительно породами кислого состава, включающими дайки риолитов олекма-станового комплекса, риолиты Уганского вулканического поля и граниты ираканского комплекса. Все они относятся к высококремнеземистым и высокоглиноземистым породам повышенной щелочности с преобладанием калия, и принадлежат к переходному геохимическому типу между гранитами A- и S-типа. В отличие от более ранних гранитоидов батолитовой стадии формирования Станового вулкано-плутонического пояса они более обогащены редкими элементами, существенно более дифференцированы и утрачивают геохимические черты адакитового магматизма, свойственные более ранним магматическим породам восточного сегмента этого пояса. Образование этих пород происходило скорее всего в условиях литосферного растяжения, что полностью соответствуют представлениям о формировании Станового вулкано-плутонического пояса в постколлизионный этап геологического развития северо-восточного сектора Центрально-Азиатского орогенного пояса.

С целью выявления последовательности и условий кристаллизации сульфидов в карбонатитовом расплаве, впервые в породах карбонатитовой серии крупнейшего в мире Гулинского щелочно-ультраосновного массива (Маймеча-Котуйская провинция) локальным методом лазерной фемтосекундной абляции с масс-спектрометрическим окончанием изучен изотопный состав серы в пирротине, пирите, халькопирите, джерфишерите, сфалерите, алабандине и валлериите. В полиминеральных сульфидных ассоциациях фоскоритов и карбонатитов последовательно кристаллизуются алабандин, марганец-обогащенный вюртцит и железо-обогащенный сфалерит. Установлено, что кристаллизация вюртцита начиналась при температуре 660 °С и заканчивалась при 450 °С. Изотопный состав серы (δ³⁴S) в сульфидных минералах из фоскоритов варьирует от -3.0 до -5.8‰ (n=24), за исключением двух анализов Ni-содержащего пирита, характеризующегося более высоким значением δ³⁴S= -1.6±0.14‰. Для сульфидов из карбонатитов выявлено устойчивое смещение изотопного состава серы в сторону более низких значений δ³⁴S (от -3.9 до -6.9 ‰, n=22), что характерно для гидротермальных (карботермальных) сред. Значения δ³⁴S в наиболее распространенных сульфидах – пирротине, джерфишерите, пирите – варьируют и уменьшаются от ранних генераций к поздним, что объясняется увеличением степени окисления и уменьшением температуры карбонатитового расплава в ходе последовательной кристаллизации фоскоритов и карбонатитов. Изотопный состав серы сульфидов из пород карбонатитовой серии указывает на источник флюида магматического происхождения. Значений, характеризующих переход серы из сульфидного состояния в сульфатное не установлено.

Впервые выявлены микроорганизмы (стрептомицеты), концентрирующие ниобий – элемент до настоящего времени, согласно биохимическим свойствам, не имеющий, известной биологической функции и, скорее, угнетающий жизнеспособность бактерий. В уникально богатых REE-Nb-рудах верхнего горизонта из скв. 6529 участка Южный Томторского месторождения, методом сканирующей электронной микроскопии обнаружены фоссилизированные фрагменты стрептомицетов в виде клубкообразных, спутанных тонких гиф (толщиной 200-300 нм), с высоким содержанием ниобия (до 29-32 мас % Nb). 

Представлены новые результаты изучения цирконов (U-Pb метод, SHRIMP II)  из метавулканитов верхней структурно-вещественной единицы максютовского комплекса, р. Сакмара, район поселка Новотроицкий. Установлено, что цирконы из метавулканитов образуют три возрастных кластера. Магматические, океанической популяции цирконы кембрийского (517±7 млн лет) возраста фиксирует кристаллизацию базальта. Древние континентального типа цирконы протерозойского (2060±22 млн лет) возраста являются ксеногенными. Метаморфогенные цирконы девонского (411±5 млн лет) возраста отражают метаморфические процессы, соответствующие условиям винчит-зеленосланцевой фации.

В результате комплексного минералого-геохимического исследования золоторудного месторождения Владимирское (Восточный Саян) впервые установлена золото-висмут-сульфосольная минерализация, уникальная для юго-восточной части Восточного Саяна. Обнаружение в рудах разнообразных сульфосолей висмута, свинца и серебра, включая самородные висмут и серебро, формирующих специфические геохимические ассоциации и минеральные срастания, свидетельствует о сложном генезисе руд и возможном вовлечении полиметаллических расплавов в концентрирование и перераспределение золота и серебра. Формирование руд связано с взаимодействием внедрившихся коллизионных гранитоидов с породами сиалического архей-раннепротерозойского фундамента Гарганского блока. Процесс внедрения гранитоидов сопровождался ремобилизацией вещества и появлением серии сдвиговых деформаций на аккреционно-коллизионном этапе (490–420 млн лет) перестройки активной континентальной окраины. Сопутствующий этим событиям высокотемпературный метаморфизм амфиболитовой фации повлиял на перераспределение и концентрирование рудных компонентов.

Из среднеплейстоценовых отложений пещерного местонахождения Там-Хай на северо-востоке Вьетнама (провинция Лангшон) описаны два изолированных верхних коренных зуба М1 древнего малайского медведя Helarctos malayanus praemalayanus (von Koenigswald, 1935). В их строении отмечены морфологические признаки, характерные для М1 среднеплейстоценовых представителей вида. Это первое описание остатков H. m. praemalayanus из среднего плейстоцена Вьетнама, расширяющее представления о зубной морфологии и распространении малайских медведей в плейстоцене. Судя по размерам зубов H. malayanus из различных местонахождений Юго-Восточной Азии, малайские медведи в среднем плейстоцене были заметно крупнее современных. По-видимому, в конце позднего плейстоцена малайские медведи измельчали, став преимущественно древесными по образу жизни.

Рассматривается первая палинологическая характеристика осадков оз. Эльгыгытгын, формировавшихся в интервал, синхронный морской изотопно-кислородной стадии 23 (MIS23). Эта стадия являлась пропущенным звеном в палинологической летописи озера, охватывающую пьячен­цский ярус плиоцена и четвертичный период. Реконструкция фитоценозов MIS23 закрывает пропущенный интервал. Разрез осадков оз. Эльгыгытгын представляет непрерывную запись реакции растительных сообществ Полярной Чукотки на изменение климата в позднем плиоцене и в четвертичный период. 

Ключевые слова: изотопно-кислородная стадия, озерные отложения,  озеро Эльгыгытгын, Полярная Чукотка, пыльцевая зона, лесотундра 

Исследовано мегаземлетрясение (Mw = 8.8), произошедшее 30 июля 2025 г. в акватории Тихого океана у восточного побережья Камчатки. Сейсмические сотрясения интенсивностью от 4.8 до 8.5 балла по шкале интернет-интенсивности (CII) ощущались на территории Камчатского края и о. Парамушир Сахалинской области, и привели к повреждению части городской застройки. Последовавшее цунами вызвало разрушение и затопление объектов в г. Северо-Курильск (о. Парамушир) и на о. Шумшу. На основе инструментальных и макросейсмических данных реконструирована характеристика высокочастотного спектра ускорений в очаге землетрясения (A = 1.26·10²⁰ Н·м/c²) и определена роль пятен высокой подвижки на плоскости разрыва в генерации сильных движений грунта. Полученные результаты частично объясняют наблюдавшийся контраст между высокой магнитудой события и умеренными сейсмическими воздействиями, а также относительно невысоким уровнем разрушений. Средний интервал между мегаземлетрясениями (Mw ≥ 8.5) в районе Камчатского сегмента зоны субдукции составляет 57.6 ± 21.6 лет.

Описана сейсмическая структура трех контуритовых дрифтов (осадочных тел, сформированных придонными течениями), впервые выявленных в зоне разлома Романш. Один из дрифтов - самый глубоководный из известных в Мировом океане.  Дрифты сформированы течением Антарктической донной воды и рассматриваются как потенциальные природные архивы информации об истории придонной циркуляции в Центральной Атлантике. Каждый из обнаруженных дрифтов отделен от борта разлома эрозионным контуритовым рвом. Контуритовые рвы были выработаны течением одновременно с образованием дрифтов.

Проведено обобщение приближения Буссинеска с учетом сжимаемости жидкого ядра и приводятся результаты прямого численного 3D-моделирования турбулентной термической конвекции во вращающемся сферическом слое для чисел Архимеда, Росби, Рейнольдса и Пекле соответственно Ar=10¹⁰, Ro=10^-7, Re=Pe=10⁶. Введение в модель чисел Рейнольдса и Пекле, которые ранее при моделировании принимались равными 1, позволило, с учетом их больших значений, продвинуться существенно дальше в сторону увеличения числа Рэлея до Ra=10²². Результаты моделирования предсказывают формирование в жидком ядре горизонтальных структур, ортогональных к оси вращения, которые во вращающейся системе координат движутся в противоположных направлениях. Осреднённая скорость вращения ядра характеризуется турбулентными осцилляциями, идентичными наблюдаемым колебаниям продолжительности земных суток (LOD-осцилляциям).

Представлены первые результаты реконструкции природной среды Северо-Минусинской котловины на основе изучения непрерывного, 280-сантиметрового разреза донных отложений меромиктического оз. Шира. Возрастная модель основана на десяти AMS¹⁴C датах. Основная часть разреза представлена годично-слоистыми сериями – варвами, что и стало основой реконструкции со средним временным разрешением в 20 лет. Установлено, что в лимногенез в геометрическом центре озера начался около 5700 лет назад. Изменения растительности Северо-Минусинской котловины вокруг оз. Шира предполагают континентальный семиаридный климат, с изменявшимся в десятилетнем-столетнем масштабе уровнем доступной растениям влаги. В составе локальной растительности вокруг оз. Шира преобладала степная и лесостепная растительность. Максимальное распространение степной растительности и самый низкий уровень воды в озере за изученный интервал времени реконструированы ок. 5700-4600 л.н. и 880-510 л.н. Последний из них сопоставляется с Малым ледниковым периодом - основной ледниковой стадией голоцена в горах Русского Алтая. Минимумы обилия водорослей Botryococcus соотносятся с формированием в донных отложениях оз. Шира белесых карбонатных илов и могут служить показателем не только понижения уровня озера, но и нарушения стратификации его водной толщи.