Том 514, № 1 (2024)

На основе результатов массового U–Pb (LA-ICP-MS)-датирования детритового циркона из базальных толщ верхнего докембрия Полярного Урала, представленных няровейской серией, установлена их нижняя возрастная граница. Верхний возрастной рубеж базальной серии получен по U–Pb (LA-ICP-MS)-датировке циркона из перекрывающих вулканогенных образований немурюганской свиты. Таким образом, установлено, что няровейская серия была сформирована в узком временном интервале в конце позднего рифея около 750‒650 млн лет назад. Выделение серии в качестве среднерифейского стратона ошибочно. Доминирующая роль при формировании няровейской серии принадлежала продуктам размыва недалеко расположенных массивов кристаллических пород, фрагментами которых, вероятно, являются полиметаморфические комплексы, выступающие в Харбейско-Марункеуском антиклинории на Полярном Урале.

Выполнены геохимические, геохронологические (U‒Pb по цирконам, ID-TIMS) и изотопно-геохимические Sm‒Nd-исследования пород бамбукойской вулканоплутонической ассоциации, образующих Жанок-Бамбукойскую вулканотектоническую структуру в пределах Анамакит-Муйского террейна на северном фланге Баргузино-Витимского супертеррейна Восточно-Забайкальского сегмента Центрально-Азиатского орогенного пояса. В составе ассоциации присутствуют вулканиты жанокской свиты, среди которых преобладают риолиты и дациты, а также прорывающие их лейкократовые и биотитовые граниты бамбукойского комплекса. Граниты этого комплекса вмещают оловянное месторождение Моховое, относимое к олово-порфировой формации. В качестве рудоносных рассматриваются субвулканические образования жанокского комплекса. Геохимические особенности вулканитов жанокской свиты и гранитов бамбукойского комплекса сближают их с дифференцированными гранитами S-типа, свидетельствуют об их комагматичности и принадлежности к единой оловоносной бамбукойской вулканоплутонической ассоциации. Формирование этой ассоциации определяется возрастным интервалом 834±23–818±7 млн лет. Изотопные данные указывают на источник родоначальных магм пород бамбукойской вулканоплутонической ассоциации, образованный в результате смешения вещества двух коровых источников – зрелого раннедокембрийского и ювенильного раннебайкальского. На исключительно коровый источник пород этой ассоциации указывают и геохимические данные. Таким образом, бамбукойская оловоносная вулканоплутоническая ассоциация была образована в неопротерозойское время (тоний), скорее всего, в условиях литосферного растяжения за счет источника со сложной и длительной коровой предысторией.

Установлено, что разломы в осадочном чехле котловины Нансена и аномалии сейсмической записи типа “плоское пятно”, связанные со скоплением метана, группируются в три пространственные комбинации: 1 – синхронизированные разломы и пятна, 2 – пятна без разломов, 3 – разломы без пятен. Они распространены преимущественно между линейными магнитными аномалиями С20 и С12 над отрицательными вариациями плотности литосферы с глубинами до ~25‒30 км и латеральной периодичностью ~50 км. Генезис комбинации 1 сводится к серпентинизации пород верхней мантии в присутствии воды, проникшей в глубину по сформированным ранее тектоническим нарушениям, увеличению объема пород и локальному подъему кристаллических блоков, приводящему к образованию разломов взбросовой кинематики, охватывающих весь осадочный чехол от акустического фундамента до поверхности дна. Комбинация 2 состоит в преобладании “плоских пятен” также флюидного генезиса при отсутствии разломов, которые при редкой сети наблюдений могут быть пропущены и не попадать в плоскость разрезов. Комбинация 3 состоит в наличии разломов без “плоских пятен” с шагом ~10 км над выступами акустического фундамента. В аномалиях Буге эта комбинация проявлена над депрессией ~80 км с перепадом значений ~25 мГал, сопоставимым с перепадом под осью хребта Гаккеля. Это связано не с линейной структурой хребта, а, возможно, с одиночным верхнемантийным плюмом. Из этого следует механизм образования разломов над ним, связанный не с серпентинизацией, а с подъемом вещества плюма к поверхности. Физическое моделирование структурообразования при замедлении скорости спрединга, которое имело место в интервале С20‒С12, показало, что амплитуда перепадов рельефа фундамента при этом возрастает. Сопоставление с реальным акустическим фундаментом показывает сходство его рельефа в соответствующих временных интервалах торможения спрединга с областями изменения рельефа в физической модели. Увеличение амплитуд выступов фундамента, скорее всего, связано с образованием разломов, обеспечивающих циркуляцию воды, необходимой для серпентинизации.

Рассматривается тектонотермальная модель и эволюция магматизма на позднепалеозойском постколлизионном (предплюмовом) этапе развития Карского орогена на Северном Таймыре в Центральной Арктике. Модель базируется на новых и опубликованных структурных, петрологических, геохимических и геохронологических данных, а также термофизических параметрах, полученных для Карского орогена, вмещающего огромный объем синколлизионных и постколлизионных гранитов, образованных в результате коллизии Карского микроконтинента и Сибирского кратона. На основе геологических, геохимических и U–Th–Pb-изотопных данных среди гранитов были выделены синколлизионные и постколлизионные, образованные соответственно 315–282 и 264–248 млн л. н. Ранее была разработана и опубликована тектонотермальная модель для синколлизионного этапа формирования Карского орогена (315–282 млн л. н.), в течение которого произошло образование анатектических гранитов. В статье главное внимание уделено эволюции постколлизионного магматизма в орогене на рубеже перми и триаса. Наличие многочисленных тел аллохтонных гранитоидов в Карском орогене с возрастом 265–248 млн лет, предшествующем событию массового излияния Сибирских траппов (~250 млн лет), ставит задачу реконструкции термального состояния и механизмов плавления коры на “предплюмовом” этапе. Наряду с использованием геохимических и изотопных данных, отражающих магматические источники гранитоидов, для решения поставленной задачи используется численное моделирование термо-тектономагматической эволюции коры Карского орогена.

Приведены данные о составе пород и минералах благородных металлов на новом в пределах Полярного Урала медно-золото-платиноидном проявлении Василиновское, локализованном в метагаббро и метапироксенитах кэршорского комплекса позднего ордовика. Показано, что породы, содержащие продуктивную золото-платиноидную минерализацию, приурочены к зонам гидротермальных изменений и представлены преимущественно апогаббровыми и апопироксенитовыми пропилитами. Температура образования пропилитов, полученная по пирит-пирротиновому и хлоритовому геотермометрам, соответствует альбит-кальцит-хлоритовой и эпидот-хлоритовой фациям и варьирует в пределах 200‒310 °C. Основная рудная масса сложена пиритом, халькопиритом и магнетитом. В подчиненных количествах отмечаются пирротин, сфалерит, кобальтин, цинковый гринокит, галенит, ильменит, титанит, рутил, киноварь, самородное олово, молибденит, колорадоит, гипергенные – борнит, ковеллин, минералы ряда халькозин-спионкопит, малахит, азурит, гидроксиды железа. Благороднометалльная минерализация представлена ртутьсодержащим золотом (в т. ч. ртутистым электрумом, ртутистым кюстелитом), сульфидами и теллуридами золота и серебра (сильванитом (AuAgTe₄), петцитом (Ag₃AuTe₂), акантитом (Ag₂S), гесситом (Ag₂Te), темагамитом (Pd₃HgTe₃), минералами изоморфного ряда меренскиит-мончеит (PdTe₂-Pt, Pd)(Te, Bi)₂), стибиопалладинитом (Pd₅Sb₂), котульскитом (PdTe), сперрилитом (PtAs₂), сопчеитом (Ag₄Pd₃Te₄), сростками платиноидов и неизвестным минералом с идеализированной формулой Pd(Sb, Te), возможно, являющимся богатой теллуром разновидностью садбериита (PdSb). Минералогическими методами установлено, что освобождение частиц минералов благородных металлов происходит после дробления пробы до размерности –0.25 мм, первыми выделяются относительно крупные <0.15 мм зерна золота, далее при дроблении сульфидов происходит выделение более мелких чешуек золота и зерен минералов платиновой группы. Показано, что рудопроявление Василиновское является перспективным в отношении золота и платиноидов.

Представлены результаты изучения РЗЭ ID‒ICP‒MS,⁸⁶Sr/⁸⁷Sr- и ¹⁴⁷Sm‒¹⁴³Nd AL ID-TIMS- изотопной систематики шпинелевого лерцолита массива Cеверный Крака, входящего в состав крупнейшего (более 900 км²) лерцолитового аллохтона, надвинутого на батиальные и шельфовые отложения пассивной континентальной окраины Восточно-Европейской платформы. Как результат, впервые выявлена изохронная зависимость (MSWD=0.85), определяющая возраст 545±26 млн лет и высокое значение инициального отношения (¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd)₀ = 0.512390±0.000054, соответствующее в рамках модельных представлений ε_Nd=+8.9. Полученная РЗЭ,⁸⁷Sr/⁸⁶Sr- и ¹⁴⁷Sm‒¹⁴³Nd-изотопные данные свидетельствуют о плавлении уже истощенного протолита, который можно идентифицировать как мантийный источник с параметрами, подобными MORB. Вычисленный в рамках проведенного исследования изохронный возраст гомогенизации ¹⁴⁷Sm‒¹⁴³Nd-изотопной системы в сочетании с имеющимися геологическими и геохимическими данными позволяет утверждать о проявлении поздневендской фазы (эпохи) складчатости и орогенеза на Урале в интервале 545±26 млн лет. Сравнение этих данных с материалами по геологии Центральной и Западной Европы дает возможность коррелировать образованные в результате этой фазы складчатости структуры тиманид с кадомидами, что в конечном итоге на основании глобальных реконструкций континентов для конца протерозоя санкционирует выдвижение гипотезы о существовании кадомского орогена на периферии Гондваны.

Представлены новые U‒Pb-геохронологические и геохимические данные для гранитоидов Майницкого террейна Корякской складчатой области. Показано, что гранитоиды прорывают складчато-надвиговые структуры Майницкого террейна, в которых участвуют офиолиты позднего палеозоя–позднего мезозоя и вулканогенно-кремнисто-терригенные отложения средней юры-турона. Гранитоиды относятся к низкощелочным кварцевым диоритам и гранодиоритам I-типа, входят в состав позднемеловой вулкано-плутонической ассоциации и формировались в обстановке конвергентной окраины. U‒Pb-возрасты цирконов составляют 82–90 млн лет.

Впервые в подиформных хромититах обнаружен минерал группы гумита – титансодержащий гидроксилклиногумит, относящийся к природным плотным водосодержащим магнезиальным силикатам (DHMS-фазам). Находка сделана в хромовых рудах плато Пайты, расположенного в северной части Войкаро-Сыньинского ультрамафитового массива Полярного Урала. Хромититы залегают в теле дунитов, которое расположено на контакте апогарцбургитовых амфибол-оливин-антигоритовых и амфибол-энстатит-оливиновых метаморфических пород, содержащих реликты несерпентинизированных гарцбургитов. По оптическим данным и химическому составу минерал относится к титансодержащему гидроксилклиногумиту, так как содержит TiO₂ (до 5.64 мас. %), при полном отсутствии фтора. Присутствие OH-группировки в минерале подтверждается рамановским спектром, который в целом соответствует эталону гидроксилклиногумита. Результаты геотермометрии показывают, что формировался данный минерал в хромититах Полярного Урала при температуре 668–740 °C и, вероятно, давлении 20–25 кбар. Из этого следует, что образование (или перекристаллизация) хромитовых руд происходило в высокобарических условиях, т. е. рудопроявления хромитов в северной части Войкаро-Сыньинский массива были сформированы, по всей видимости, в надсубдукционной обстановке.

Изучение ранее собранных коллекций и новых материалов по кембрийским моллюскам из баянгольской свиты Западной Монголии (Дзабханская структурно-фациальная зона) позволило выявить значительное сходство в таксономическом составе малакокомплексов Западной Монголии и Южной Франции (известняк c Heraultia, формация Марку, Черные горы). Кроме отмеченных ранее четырех общих видов (Latouchella korobkovi (Vostokova, 1962), Protoconus orolgainicus (Zhegallo, 1996), Purella tenuis Zhegallo, 1996 и Watsonella crosbyi Grabau, 1900) установлены еще 10 общих видов для этих регионов: Auricullina auriculata (Vassiljeva, 1990), Bemella jacutica (Missarzhevsky, 1966), “Calbyella” multicostata Missarzhevsky, 1995, Cambroscutum concameratum Kerber, 1988, Helcionella sp., Merismoconcha tommotica (Zhegallo, 1996), Obtusoconus amplus (Zhegallo, 1982), Prosinuites tripartitus Kerber, 1988, Purella layracensis (Kerber, 1988) и Securiconus sp. Это заставляет пересмотреть существующую реконструкцию фаунистических связей палеобассейнов западного обрамления Гондваны в части обоснования тесного фаунистического обмена с Дзабханским террейном, который в раннекембрийское время был частью цепи микроконтинентов, расположенных в низких широтах между Сибирской платформой на западе и Гондваной на востоке.

Предложен новый метод прогноза литофаций, зон газо-, флюидо- и рапопроявлений, зон с аномально высоким пластовым давлением, а также петрофизических свойств пород с помощью методов искусственного интеллекта на основе семейства новых сейсмических атрибутов метода RTH (Reverse Time Holography – Голография в обращенном времени) и данных бурения скважин. Главное отличие RTH-атрибутов от традиционных, получаемых при миграционном преобразовании, заключается в их воксельной природе и гиператрибутивности. Оказалось, что это является ключевым преимуществом нового подхода в решении задач геологического прогноза методами искусственного интеллекта. В работе представлены результаты применения нового метода обработки и интерпретации современных сейсмических данных 3D, а также геологического прогнозирования на его базе для участка интенсивного рапопроявления Ковыктинского газоконденсатного месторождения.

На основе результатов спектрального анализа реконструированных для последних пяти тысяч лет температуры воздуха и ледовитости шельфа Восточно-Сибирского моря построены эмпирические прогнозные модели, отображающие “естественный сценарий” динамики этих климатических параметров в ближайшие столетия. Исходя из результатов прогнозных построений, в будущем длительность безледного периода так же, как и температура приповерхностного воздуха, будут иметь тенденцию к возрастанию. Проведенные исследования позволяют сделать вывод о наличии антропогенного влияния на температурный режим и ледовую обстановку изучаемого региона, проявившегося в индустриальный период. С учетом этого фактора можно предположить, что интенсивность исследуемых природных явлений будет возрастать более высокими темпами, чем отображается модельными построениями.

Сделана оценка характерных временных масштабов отклика глобально осредненной модели климата с углеродным циклом на внешние воздействия с анализом спектра линеаризованного оператора эволюции соответствующей динамической системы. В модели проявляются временные масштабы отклика около 4–6 лет (связанного с динамикой углерода в растительности) и в интервале 20–100 лет (связанного с динамикой углерода в негумифицированных резервуарах почвы). При учете эффекта гумификации в модели выявляется временной масштаб отклика порядка нескольких тысячелетий. Для замкнутого углеродного цикла выявляется временной масштаб 10² лет, который характеризует совместные изменения резервуаров атмосферы и океана. При высокой универсальности предложенного подхода его можно использовать для широкого круга задач.

Бурение донных отложений трех озер Богутинской впадины позволило получить осадочные разрезы мощностью до 4.71 м и возрастом до ~24 тыс. лет. Это самая высокогорная (2390– 2470 м н. у. м.) и продолжительная осадочная летопись для сопредельных районов Алтая, Тувы и Монголии: она отражает ход природных процессов в наиболее высокой и аридной части Русского Алтая с последнего ледникового максимума до наших дней. Уже на первом этапе исследований для моренно-подпрудного озера Верхние Богуты определен резервуарный эффект – 290 лет для современности и 1.2 и 1.3 тыс. лет для рубежей ~5.7 и ~9.6 тыс. лет соответственно; с использованием комплекса аналитических методов выделена и датирована седиментологическая зона перехода от позднеплейстоценовой ледниково-озерной глины к голоценовому биогенно-терригенному илу – 16–13 тыс. л. н.; установлены масштабы ледников в МИС-2 и позднем дриасе, а также время формирования термокарстовых озер в пределах верхнего конечно-моренного комплекса – не позднее 8.7 тыс. л. н.; подтверждено освоение древесной растительностью ныне безлесной Богутинской впадины в первой трети голоцена.

Рассмотрена проблема однозначной разрешимости обратной коэффициентной задачи для системы уравнений магнитной гидродинамики, с помощью которой описываются процессы генерации магнитного поля планет, обладающих динамо.