Том 23, № 2 (2023)
Статьи
Кедзыдшорская свита и конодонты нижнефранских отложений на р. Изъяю (юг гряды Чернышева)
Аннотация
Объект исследования. Конодонты и отложения раннефранского возраста южной части гряды Чернышева, отвечающие кедзыдшорской свите. Материал и методы. В основе работы лежат материалы изучения разреза кедзыдшорской свиты на р. Изъяю. Биостратиграфическое расчленение разреза построено на таксономических определениях конодонтов и корреляции со стандартными и “франскими” конодонтовыми зонами (Frasnian Zone). Результаты. В сравнении со стратотипом кедзыдшорской свиты карбонатно-глинистые отложения на р. Изъяю представлены фрагментами средней и верхней частей свиты в стратиграфическом объеме зоны Lower falsiovalis стандартной конодонтовой шкалы нижнего франа. Преимущественно карбонатный интервал разреза условно сопоставлен с конодонтовой зоной FZ1, а вышележащий глинистый – с FZ2. Доминирующими конодонтовыми биофациями являются полигнатидная и полигнатидно-анцироделловая. Выводы. Получены новые данные по распространению конодонтов в разрезе кедзыдшорской свиты на р. Изъяю. Проведено сопоставление с местными стратиграфическими подразделениями Тимано-Североуральского региона. Сделан вывод о том, что кедзыдшорская свита является одной из наиболее полных последовательностей среднепозднедевонского осадконакопления и потенциально перспективна для поиска и обоснования дискуссионного положения нижней границы франского яруса верхнего девона.
Литосфера. 2023;23(2):151-164
151-164
Фаменский отрицательный экскурс изотопного состава углерода в разрезе на р. Изъяю (поднятие Чернышева, Предуральский краевой прогиб)
Аннотация
Объект исследования. В статье рассматриваются проявления раннесреднефаменского отрицательного экскурса в изотопном соотношении углерода в разрезе на р. Изъяю (юг поднятия Чернышева). Цель исследования состоит в реконструкции возможных причин этого экскурса. Материалы и методы. Материалом для работы послужили результаты изучения разреза глубоководно-шельфового нижнего-среднего фамена на р. Изъяю. Из разреза получены данные по изотопному составу углерода карбонатов и конодонтовых элементов (32 и 9 образцов соответственно). Результаты. В интервале конодонтовых зон Pal. gracilis gracilis–Pal. marginifera marginifera установлено облегчение изотопного состава углерода карбонатов на 2.5 %, а изотопного состава углерода конодонтовых элементов – на 4 %. Разница изотопного состава углерода карбонатов и конодонтовых элементов повышается в этом интервалеболее чем на 2.5 %. Выводы. Стратиграфический объем отрицательной изотопной аномалии в разрезах на р. Изъяю охватывает интервал от конодонтовой зоны Pal. gracilis gracilis до зоны Pal. marginifera marginifera. Аномалия сопоставляется с глобальным понижением значений δ13Ccarb в конце раннего–начале среднего фамена. Возможными причинами наблюдаемых вариаций могли быть интенсификация вулканической и гидротермальной деятельности в различных регионах восточной Лавруссии, усиление терригенного стока из-за регрессии, относительно высокое содержание углекислоты в атмосфере и, возможно, локальное снижение первичной биопродуктивности.
Литосфера. 2023;23(2):165-178
165-178
Геология, морфология и минералогия сульфидно-карбонатных гидротермально-бактериальных построек на поверхности лав Тессельского палеовулкана (южный берег Крыма)
Аннотация
Объект исследования. Сульфидно-карбонатные гидротермально-бактериальные постройки на поверхности лав Тессльского палеовулкана. Материалом исследования стали постройки, найденные при проведении детальных геологических работ. Методы. Петрографические шлифы изучены под микроскопом Olympus Bх5. Исследование карбонатов и сульфидов проводилось с помощью растрового электронного микроскопа РZMМА-202М. Результаты. Впервые выполнено описание контактов построек с лавами и вмещающими их алевролитами и аргиллитами. Постройки имеют трубчатую и плоскую форму. По минеральному составу в них можно выделить три зоны: центральную, боковую и зону бактериального обрастания. В средней части центральной зоны находится флюидный канал, а в нем присутствуют включения кристаллов и сростков кварца, барита, накрита, галенита, халькопирита, пирротина, сфалерита, пирита, раковины крупной фауны, пепловый и туфовый материал. Сферолиты имикротрубчатые образования карбоната свидетельствуют об участии сообществ бактерий и архей в создании построек. Результаты исследования карбонатов и сульфидов подтвердили использование прокариотами глубинных флюидов. Заключение. Главная роль в образовании сульфидно-карбонатных гидротермально-бактериальных построек принадлежит сообществу прокариот и поступлению флюидов из недр. Внешняя морфология, наличие минералогической зональности, флюидного канала, нефтепродуктов и оазисов жизни с крупной фауной указывают на то, что у них были условия образования, как у сульфидно-карбонатных курильщиков вулкана Пийпа. Некоторые различия в минеральном составе связаны с разными глубинами морского дна и флюидами их формирования.
Литосфера. 2023;23(2):179-196
179-196
Типизация глинисто-кремнистых отложений березовской свиты (на примере скважин Харампурского месторождения)
Аннотация
Объект исследования. Глинисто-кремнистые отложения березовской свиты коньяк-сантон-кампанского возраста трех скважин Харампурского месторождения. Цель работы – изучение минеральных и структурных характеристик кремневой матрицы для разделения кремневых пород на литотипы, а именно на силициты и собственно опоки. Методы. Наиболее эффективными видами исследований для достижения данной цели стали рентгеноструктурный анализ и растровая электронная микроскопия. Результаты и выводы. Основными критериями для разделения кремневых пород на литотипы являются содержание опал-кристобалиттридимитовой фазы и ее структурное состояние, которое количественно характеризуется коэффициентом степени структурного совершенства K (по данным рентгеноструктурного анализа) и на качественном уровне подтверждается различием ее морфологических типов (по данным растровой электронной микроскопии). Также установлена взаимосвязь пористости кремневых пород с микроструктурой кремневой матрицы.
Литосфера. 2023;23(2):197-208
197-208
Формы нахождения, взаимосвязь и генетическое значение примесей Al и Li в кварце месторождений золота Дарасунского рудного поля (Восточное Забайкалье, Россия)
Аннотация
Объект исследования. Изучались закономерности распределения примесей Al и Li в золоторудном кварце. Материал и методы. Материалом для исследований служил кварц месторождений золота Дарасунского рудного поля: Дарасун, Теремкинское и Талатуй. Определение валовых содержаний примесей Al и Li в кварце проводилось методом LA-ICP-MS, измерение концентраций изоморфной примеси Al осуществлялось методом ЭПР. Формы нахождения примеси Al устанавливались по результатам изучения ее поведения в процессе рекристаллизации кварца. Генетическое значение примесей Al и Li в кварце оценивалось с учетом генетической информации, полученной при исследовании распределения концентраций изоморфных примесей Al и Ti. Результаты. Обнаружено, что примесь Al присутствует в кварце в двух основных формах – в виде изоморфной примеси и сложных алюминиевых комплексов, локализованных в зонах высокой дефектности минерала. Ионы Li+ располагаются в структурных каналах минерала и служат ионами-компенсаторами для обеих форм нахождения примеси Al. Предполагается, что в состав сложных алюминиевых комплексов входят три иона Al3+ и один ион H+ или Li+. Выявлены две стадии рекристаллизации кварца, протекающие при разных температурах минералообразования. Первая из них, низкотемпературная, приводит к обогащению кварца изоморфной примесью Al. Вторая стадия, высокотемпературная, вызывает распад сложных алюминиевых комплексов. Идентификация стадий рекристаллизации может проводиться по виду взаимосвязи между валовыми концентрациями Al и Li. Установлено, что повышенные содержания примеси Al в рудном кварце связаны с присутствием большого числа сложных алюминиевых комплексов. Выдвинуто предположение, что их образование обусловлено кристаллизацией минерала из растворов с высоким содержанием ионов металлов. Выводы. Полученные результаты свидетельствуют, что высокие концентрации примеси Al могут использоваться в качестве показателей рудного кварца. При этом необходимо учитывать распад сложных алюминиевых комплексов при рекристаллизации кварца. Предложен способ оценки их первоначальной концентрации, являющейся более достоверной генетической характеристикой.
Литосфера. 2023;23(2):209-224
209-224
Редкие и редкоземельные элементы в гранатах из силикатно-карбонатных образований Кусинско-Копанского комплекса (Южный Урал)
Аннотация
Объект исследования. Гранаты из силикатно-карбонатных образований и их ореолов со скарновыми минеральными ассоциациями, вскрытых историческими копями Южного Урала: Зеленцовской, Николае-Максимилиановской, Ахматовской, Перовскитовой, Губенского массива, Прасковье-Евгеньевской и Шишимской. Цель работы – изучение природы силикатно-карбонатных образований, генезис которых дискуссионен. Материалы и методы. Исследовался состав гранатов, распространенных как в силикатно-карбонатных образованиях, так и в породах со скарновыми минеральными ассоциациями, с использованием современных локальных методов: SEM-EDS (ИГГД РАН) и SIMS (ЯФ ФТИАН РАН). Результаты. Гранаты из силикатно-карбонатных пород обладают преимущественно темным, до черного, цветом, комбинацией простых форм ромбододекаэдра и тетрагонтриоктаэдра и по составу отвечают андрадиту – Ti-андрадиту, в котором доля шорломитового и моримотоитового миналов достигает 30 %. Гранаты из известковых скарнов имеют красноватый цвет, ромбододекаэдрический габитус и по составу относятся к изоморфному ряду андрадит–гроссуляр, в котором доля шорломитового и моримотоитового миналов не превышает 3 %. Впервые для этих гранатов определены содержание редких и редкоземельных элементов и положительная корреляция Ti с U, Y, Zr, Hf и Nb. Фигуративные точки на бинарных диаграммах в координатах содержания этих редких элементов размещены в виде тренда изменения состава гранатов в ряду гроссуляр–андрадит–Ti-андрадит. Гранаты из силикатно-карбонатных пород, в отличие от гранатов из скарновых минеральных ассоциаций, имеют повышенное содержание редкоземельных элементов. Главной особенностью спектров распределения редкоземельных элементов гранатов является положительная Eu-аномалия, которая отмечается для всех изученных гранатов. Выводы. Совокупность приведенных данных позволяет предположить, что гранаты из силикатно-карбонатных образований и их ореолов образованы в результате единого геологического процесса, наиболее близкого по своей сути к скарнообразованию. В результате петрографо-минералогических и геохимических исследований сделан вывод, что “карбонатитовая” природа силикатно-карбонатных пород Южного Урала маловероятна.
Литосфера. 2023;23(2):225-246
225-246
Ювелирный гранат альмандин месторождения Кителя (Карелия): состав и спектроскопические свойства
Аннотация
Объект исследования. Химический состав и спектроскопические свойства ювелирного граната альмандина месторождения Кителя в Северном Приладожье (Карелия). Материалы и методы. Исследованы химический состав, элементы-примеси, минеральные включения, спектроскопические свойства (ИКС, ЯГР – мёссбауэровская спектроскопия, спектры поглощения) ювелирных кристаллов альмандина. Результаты. Выявлено, что кристаллы граната имеют слабовыраженный зональный состав, который варьируется от Alm75Pir15Sps7Grs3 в центре до Alm80Pir14Sps4Grs2 на их краях, т. е. содержание Ca и Mn уменьшается к краям зерен. Эта зональность гранатов характерна для процессов прогрессивного метаморфизма пород, в которых они образовались. В виде мелких включений в кристаллах граната присутствуют кварц, хлорит, слюда ФАСИ (биотит), ильменит, рутил, монацит, циркон, пирротин. Установлен состав хлорита, биотита, циркона. Рассчитан параметр кубической элементарной ячейки: ао = 11.522 ± 0.003 Å. В ИК-спектре граната присутствуют линии поглощения: 995, 966, 901, 878, 638, 568, 528, 476, 455 см–1, характерные для пироп-альмандиновой разности. Мёссбауэровская спектроскопия установила незначительную примесь трехвалентного железа (Fe3+) в структуре кительского граната (≈ 1 % от суммы изоморфного железа). Полученные спектры оптического поглощения пластинок граната в видимой области света свидетельствуют, что ионы Fe2+ в додекаэдрических позициях, в меньшей степени додекаэдрические ионы Mn2+, а также, возможно, октаэдрические ионы Fe3+ ответственны за яркую красно-малиновую окраску пироп-альмандина месторождения Кителя. Выводы. Получен “портрет” типоморфных особенностей (состава и свойств) ювелирного граната пироп-альмандина месторождения Кителя. Этот портрет, несомненно, поможет распознавать исторические находки ограненных или кабошонизированных разностей альмандина в ювелирных изделиях, церковной утвари не только в России, но и в Европе (в которую этот ювелирный материал вывозился в XVII столетии). Сохранность ювелирных разностей граната во вмещающей породе обусловлена наличием тонких аморфных келефитовых оболочек или мягких минералов (серицита, хлорита, каолинита и др.).
Литосфера. 2023;23(2):247-269
247-269
Состав и условия формирования нефрита месторождения Нырдвоменшор, Полярный Урал
Аннотация
Объект исследований. Нефрит и сопутствующие породы месторождения Нырдвоменшор на Полярном Урале. Месторождение Нырдвоменшор находится в экзоконтакте гипербазитового массива Рай-Из, приурочено к ГлавномуУральскому разлому. Месторождение отрабатывалось в процессе геологоразведочных работ, на часть месторождения в настоящее время выдана лицензия. Цели исследования – изучить нефрит и сопутствующие породы из аллювиальных отложений месторождения, сформулировать модель его происхождения. Методы. Качественные характеристики оценивались визуально при помощи бинокулярного микроскопа и спецфонарика. Химический состав определен рентгеноспектральным флуоресцентным методом. Содержание элементов-примесей определено в результате ICP-MS-анализа. Минеральный состав изучен на растровом электронном микроскопе с системой энергодисперсионного микроанализа. Проведены измерения изотопного состава кислорода. Результаты. Помимо везувианового родингита на месторождении распространен гидрогранатовый родингит. Изученный нефрит некондиционный. В нефрите преобладает тремолит, диопсид образует реликтовые зерна. Широко распространен уваровит, образующий как идиоморфные зерна, иногда футлярные, реже ксеноморфные вытянутые, так и замещающие хромит агрегаты. Омфацит обрастает зерна хромита и уваровита. Отмечены зерна Fe-доминантного минерала группы шуйскита. Выводы. Нефрит сформировался благодаря как метаморфическим, так и метасоматическим процессам. Серпентин на прогрессивной стадии метасоматоза замещался диопсидом. На регрессивном этапе произошло замещение диопсида нефритом. Метаморфизм усилил метасоматоз серпентинитового меланжа и обеспечил скрытокристаллическую спутанно-волокнистую структуру нефрита. Затем метаморфизм и метасоматоз привели к формированию омфацита и растрескиванию нефрита, чем снизили его качество. По мере этих процессов увеличивался вклад корового флюида, что подтверждается результатами изучения изотопного состава кислорода нефрита и других пород месторождения.
Литосфера. 2023;23(2):270-291
270-291
Магнитные ограничения и инверсионная восприимчивость разлома Балапур Центрального Кашмира СЗ Гималаев
Аннотация
Объект исследования. Балапурский разлом, расположенный в центральной части Кашмирского бассейна в СЗ Гималаях. Материалы и методы. Данные общей магнитной интенсивности региона были получены с помощью наземных магнитных съемок, проведенных протонными прецизионными магнетометрами с интервалом 15 м, проводились также исследования магнитных ограничений и инверсий Балапурского разлома. Результаты. Установленная средняя магнитная интенсивность усредняется до 97.7 нТл с минимумом 45.8 и максимумом 140.9 нТл. Минимумы в диапазоне от 45.8 до 55.8 нТл получены в сетчатом профиле Балапурского разлома. Кроме того, индекс чувствительности, связанный с отказом, был зарегистрирован от 0.0035 до 0.0015 SI, а наблюдаемые и прогнозируемые значения отклика находились в диапазоне от 67.1 до 87.7 и от 67.4 до 86.6 нТл соответственно. Выводы. Предполагается, что Балапурский разлом в Центральном Кашмире вызвал высокую подповерхностную гидравлическую активность и, следовательно, низкие магнитные аномалии. Выявлена область мощных минимумов, связанных с разломом, а также наличие структур, связанных с основной частью Балапурского разлома.
Литосфера. 2023;23(2):292-302
292-302