Том 23, № 1 (2023)
Статьи
Некоторые геодинамические аспекты связи металлогении с магматической зональностью орогенных вулканоплутонических поясов
Аннотация
Объект исследований. Орогенные окраинно-континентальные и коллизионные вулканоплутонические пояса, зональность магматизма и металлогении в их пределах, связь эндогенной металлогении с магматической зональностью и геодинамикой формирования поясов. Материалы и методы. Многолетние исследования девонского и верхнепалеозойского поясов Казахстана, мел-палеогенового пояса Сихотэ-Алиня, анализ изменения вещественных параметров магматитов, выделение фронтальной и тыловой частей поясов и особенностей расположения металлогенических зон в их пределах, данные по другим поясам мира. Результаты.Для окраинно-континентальных поясов установлена асимметричная смена магматитов толеитовой и низкокалиевой ветви известково-щелочной петрохимической серии фронтальной зоны пояса на магматиты высококалиевой ветви известково-щелочной и шошонитовой серий тыловой зоны (девонский и верхнепалеозойский пояса Казахстана). В том же направлении меняется элементный, а также генетический тип месторождений: колчеданные медно-полиметаллические фронтальной зоны сменяются на молибден-медно-порфировые тыловой зоны (близ границы с фронтальной зоной) и затем на редкометалльные. Это свойственно также Андийскому и Охотско-Чукотскому поясам. Коллизионным поясам присуща симметричная зональность со сменой от редкометалльных месторождений в центре на медно-полиметаллические по краям (Монголия). В ряде случаев (Сихотэ-Алинь и Япония) сплошность окраинно-континентального пояса нарушается в результате мантийного диапира (или плюма), возникает симметричная магматическая и металлогеническая зональности со сменой полиметаллических проявлений (близ границы океан–континент) на редкометалльные в удалении. Выводы. Изменение вещественных параметров магматитов окраинно-континентальных поясов коррелирует с удалением их ареалов от зоны перехода океан–континент вглубь последнего. При этом медно-полиметаллические колчеданные рудные формации сменяются на медно-порфировые и далее на редкометалльные в этом направлении. Это связано с субдукционными процессами. Для коллизионной обстановки характерна симметричная зональность вещественных магматических параметров по отношению к зоне скучивания и симметричное расположение металлогенических зон со сменой редкометалльных месторождений в зоне скучивания на медные и полиметаллические по обрамлению. Эти данные важны для металлогенического прогнозирования, а также для палеотектонических реконструкций.
Литосфера. 2023;23(1):5-20
5-20
О возможном влиянии примеси CaO в терригенных породах Предуральского прогиба на определение состава источников кластики по геохимическим данным
Аннотация
Объект исследований. В статье обсуждаются результаты анализа корреляционных связей между содержанием оксида кальция и ряда других породообразующих оксидов в песчаниках ассельского яруса нижней перми и средне-верхнепермских (уржумско-вятских, согласно последнему варианту ОСШ России) глинистых породах Предуральского прогиба с некоторыми присущими им же отношениями редких и рассеянных элементов (La/Sc, Th/Cr, Th/Co, Ce/Cr и др.), выступающими как традиционные индикаторы состава пород в областях размыва.Методы. Анализ величин коэффициентов корреляции между различными парами оксид–индикаторное отношение. Авторы исходили из того, что статистически значимая (как положительная, так и отрицательная) корреляция между оксидом кальция, потерями при прокаливании или оксидом магния, с одной стороны, и величинами индикаторных отношений редких и рассеянных элементов, с другой, предполагают зависимость указанных отношений от особенностей замещения карбонатными минералами алюмосиликатной матрицы.Результаты.Установлено, что между содержанием оксида кальция в терригенных породах пермского возраста, слагающих различные интервалы осадочного выполнения Предуральского прогиба, и некоторыми индикаторными отношениями редких и рассеянных элементов существует статистически значимая (на 5%-м уровне достоверности) положительная или отрицательная корреляция (для песчаников ассельского яруса это Th/Cr, Ce/Cr и Eu/Eu*, для уржумско-вятских глинистых пород – La/Sc, Th/Co, (La/Yb)N и др.). Предполагается, что величины указанных отношений в той или иной степени зависят от содержания в терригенных породах карбонатных минералов (в основном кальцита), корродирующих алюмосиликатную матрицу и так или иначе меняющих первичные содержания и соотношения элементов-примесей. Напротив, между содержанием СаО в ассельских песчаниках и величинами La/Sc, Th/Co и другими значимой корреляции нет. В аргиллитах уржумско-вятского стратиграфического интервала отсутствует корреляция между содержанием СаО и величиной отношения Ce/Cr.Выводы.Высказано предположение, что статистически незначимая при 5%-м уровне достоверности корреляция между содержанием оксида кальция как в песчаниках, так и в глинистых породах и некоторыми индикаторными отношениями редких и рассеянных элементов может рассматриваться как указание на то, что такие индикаторные отношения могут быть использованы для реконструкции состава пород – источников обломочного материала.
Литосфера. 2023;23(1):21-37
21-37
Опорный разрез укской свиты верхнего рифея (каратавия) в Алатауском антиклинории (Южный Урал)
Аннотация
Объект исследования. Отложения укской свиты верхнего рифея (каратавия) в Алатауском антиклинории (Южный Урал) в разрезе правого берега р. Басу и ее притока Манайсу восточнее хут. Кулмас.Результаты. Строение разрезов укской свиты по р. Басу (Кулмас) в Алатауском антиклинории и ее стратотипе по р. Юрюзань у г. УстьКатав в Сулеймановской антиклинали однотипно: нижнеукская подсвита представлена неравномерным чередованием песчаников, алевролитов и аргиллитов с редкими прослоями известняков и доломитов со строматолитами Patomella kelleri Raaben, Tungussia bassa Kryl. и микрофитолитами IV комплекса, а верхнеукская – известняками со строматолитами Linella ukka Kryl., Linella simica Kryl. и микрофитолитами IV комплекса. Однако песчаники и алевролиты нижнеукской подсвиты в стратотипе по р. Юрюзань (Усть-Катав) имеют полимиктовый состав, а в опорном разрезе по р. Басу (Кулмас) – существенно кварцевый. Эти петрографические особенности отложений могли быть обусловлены разным составом пород питающих провинций. В породах укской свиты в разрезе по р. Басу у хут. Кулмас значительно проявлены эпигенетические процессы: доломитизация и окремнение. В известняках верхнеукской подсвиты отмечаются каверны и трещины, а также прослойки, обогащенные битумом (?). Выводы. Опорный разрез укской свиты по р. Басу (Кулмас), в котором отложения нижней подсвиты укской свиты представлены наиболее полно в сравнении со стратотипом по р. Юрюзань (Усть-Катав), предложен в качестве гипостратотипа. Кавернозно-трещиноватые известняки укской свиты с прослойками, обогащенными битумом (?), могут рассматриваться в качестве интересного поискового объекта на углеводородное сырье с учетом того обстоятельства, что в окремненных кавернозно-трещиноватых доломитах камовской серии верхнего рифея Сибирской платформы вскрыта крупная нефтегазоносная залежь.
Литосфера. 2023;23(1):38-51
38-51
Геофизическое изучение земной коры (северные регионы России и шельф арктических морей)
Аннотация
Объект исследования. Земная кора на территории двух районов: северо-западной части Восточно-Европейской платформы и прилегающей акватории, а также акваторий Восточно-Сибирского, Чукотского морей и российского восточного сектора Северного Ледовитого океана, включая хр. Ломоносова и поднятие Менделеева–Альфа. Исследования ориентированы на картирование границы Мохо, мощности и типа земной коры, необходимых для обоснования внешней границы континентального шельфа.Материалы и методы. Использованы авторские оригинальные материалы, полученные при обработке данных гравиметрии и магнитометрии в системе ВЕКТОР. На основе связи между аномалиями силы тяжести и плотностной дифференциацией пород характеризуются форма, размеры изучаемых объектов и их глубинное взаимоположение.Результаты исследования. Построенные схемы и профили глубинного строения земной коры, полученные с применением способа системы ВЕКТОР, протестированы с помощью глобальной сейсмической модели European Moho. Положительные формы раздела Мохо и приподнятые участки поверхности шельфа соответствуют положительным аномалиям трансформированного гравитационного поля. Распространение структуры поля континентальных аномалий в районе Певек–Анадырь на морскую часть рассматриваемой территории может косвенно подтвердить принадлежность хр. Ломоносова, поднятий Менделеева и Альфа к континентальному типу коры.Выводы. Глобальные, т. е. относящиеся к территории земного шара, трехмерные модели Мохо позволяют расширить знания об особенностях строения шельфа. Геопотенциальные поля в системе ВЕКТОР отображают тектонику изучаемой среды системно и более полно, чем ее возможно представить по системе профильных сейсмических исследований.
Литосфера. 2023;23(1):52-67
52-67
Биостратиграфия и литофации среднего-верхнего девона Аязовского нефтяного месторождения (северо-восток Башкирии)
Аннотация
Объект исследований. Нефтеносные отложения среднего-верхнего девона Аязовского месторождения, расположенного на северо-востоке Башкирии.Материалы и методы. Детальное описание и расчленение разреза проведено по керну скважин Рустамовской площади с использованием биостратиграфического и литофациального анализа, микропалеонтологического изучения спор и конодонтов.Результаты. Выделены отложения пашийского, тиманского, саргаевского, доманикового и мендымского горизонтов, описаны их литофациальные особенности, определены условия осадконакопления.Выводы. Изученный разрез девонских отложений показывает цикличность в смене шельфовых терригенных и карбонатных обстановок осадконакопления, обусловленную эвстатическими колебаниями уровня моря и осложненную тектоническими событиями, связанными с заложением зон поднятий и прогибов Камско-Кинельской системы в конце франского века.
Литосфера. 2023;23(1):68-91
68-91
О природе кратера Жаманшин (Северное Приаралье)
Аннотация
Объект исследования. Структура Жаманшин, расположенная в Северном Приаралье, представляет собой выходы домезозойских пород среди палеогеновых отложений. Эта структура более полувека известна в литературе как молодой метеоритный кратер. Цель. Рассмотреть всю имеющуюся геологическую и геофизическую информацию о строении и вещественном составе пород и объяснить особенности развития структуры Жаманшин во взаимосвязи с ее положением внутри позднепалеозойской сутурно-коллизионной зоны Восточно-Уральской складчатой системы.Материалы и методы. Проанализированы материалы геологических съемок различного масштаба, осуществлена интерпретация геофизических данных, космических снимков, данных о вещественном составе образцов горных пород и палеотектонических реконструкций. Кроме того, выполнен анализ опубликованной литературы о метеоритном происхождении структуры Жаманшин.Результаты. Основные особенности строения Жаманшина связаны не с импактным событием, а с аккреционно-субдукционными процессами в палеозое и сдвиго-надвиговыми движениями, особенно активными в плиоценовое время. Молодой возраст стекол (от 10 тыс. до 50 млн лет) из-за ненадежных методик остается недоказанным. Состав стекол позволяет относить их к палеозойским вулканическим породам, а некоторые образцы шлаков и стекол, возможно, имеют техногенное происхождение.Выводы. Практически все аргументы в пользу метеоритного происхождения структуры Жаманшин подвергнуты сомнению. Более реалистичным является вывод о ее формировании глубинными тектоническими и геологическими процессами. Структура Жаманшин представляет собой расчлененную округлую возвышенность с кольцом палеозойских пород по краям и котловиной в середине, что связано с эродированной каменноугольной кальдерой. После коллизии в середине карбона все Северное Приаралье до начала мела оставалось областью денудации, в результате чего накопились терригенные озерно-аллювиальные толщи мощностью до 300 м. В течение палеогена и миоцена эта возвышенность с останцами по круговому валу высотой в десятки метров была перекрыта морскими и континентальными осадками. В плиоцене район подвергся активным сдвиго-надвиговым движениям с формированием Тасаранской мегаантиклинали с Жаманшинским, Северо-Жаманшинским и Тасаранским поднятиями. Иргизско-Тобольский сдвиго-надвиг ограничил и поднял западное крыло структуры Жаманшин, а оперяющие разломы привели к формированию и проседанию округлой впадины вокруг палеозойской кальдеры в центре Жаманшина.
Литосфера. 2023;23(1):92-116
92-116
О природе, составе и газоносности эпигенетической минерализации в соляной толще Верхнекамского месторождения (на примере Усольского рудника)
Аннотация
Объект исследования. В работе рассмотрена тектоническая позиция зоны эпигенетической минерализации в соляной толще одного из рудников Верхнекамского месторождения, валовой и микроэлементный химический состав, газоносность и компонентный состав газов.Материалы и методы. Для оценки состава исходных и эпигенетических образований проведены структурно-геологические наблюдения в горных выработках, опробование, определение валового химического состава (РФА, спектрометр S8 Tiger фирмы “Bruker”), малых элементов (масс-спектрометр с индуктивно-связанной плазмой Aurora M90), газоносности и компонентного состава связанных газов (газовый хроматограф 450-GC компании “Varian, Inc”).Результаты. Установлено, что жильная минерализация выполняет трещины отслоения в ядре синклинальной складки и сопровождается зонами выщелачивания галита и перекристаллизации сильвина. Ниже по разрезу зафиксированы возможные источники пересыщенных калием рассолов, которые генерируются в многочисленных мелких структурах типа pop-up или kink bands. Обогащенность легкими углеводородными газами, а также легкорастворимыми солями и подвижными элементами (КCl, CaCl2, MgCl2, Br, Rb, Li, Sr, Zn, Cu, Co, Te, Se, Sn, Pb) отражает их образование из седиментационных рассолов, мобилизованных при складчатости из сильвинитовых пород.Выводы. Охарактеризован один из механизмов мобилизации флюидов, солей и микроэлементов в соляной толще, связанный с соскладчатым возникновением мелких рассеянных очагов в нижнем силивинитовом пласте КрIII и последующей пульсационной миграцией вверх по разрезу вдоль синклинальных перегибов более крупных складок в пласте КрII. Показано, что в процессе формирования зоны эпигенетической минерализации происходит дифференциация малых элементов и газов, связанная с различными сорбционными свойствами галита, сильвина и глинистого материала.
Литосфера. 2023;23(1):117-132
117-132
Кристаллохимия глобулярных слоистых силикатов Троицко-Байновского месторождения огнеупорных глин (Средний Урал)
Аннотация
Объект исследования. Состав и кристаллохимия глауконита из верхнемеловых отложений (К2cn-cp) Полдневской площади Троицко-Байновского месторождения огнеупорных глин. Материалы и методы. Проведен анализ минералогических и кристаллохимических особенностей глауконита с применением комплекса современных методов исследований (ЦКП “Геонаука”, ИГ ФИЦ Коми НЦ УрО РАН): рентгеновской дифрактометрии, ИК-спектроскопии, сканирующей электронной микроскопии, моделирования дифракционных профилей.Результаты исследований и выводы. Определены кристаллохимические особенности глобулярных слоистых силикатов. Выделены две основные разновидности глауконита в породах зайковской свиты – темно-зеленая и светло-зеленая, установлены их различия, степень зрелости. Установлено, что темно-зеленые глобулы близки к глаукониту и являются более “зрелой” разновидностью, светло-зеленые представляют собой неупорядоченный смешанослойный минерал ряда слюда(глауконит)–смектит и выступают продуктом неполного замещения исходного смектита глауконитом. Выявлена фазовая гетерогенность изученных глобул. Установлено, что породы Троицко-Байновского месторождения подвергаются непрерывному преобразованию под воздействием кислых поверхностных и техногенных вод, что ведет к разрушению исходных минералов и появлению вторичной минерализации. Глинистые минералы пород, вмещающих глауконит, представлены неупорядоченными смешанослойными образованиями преимущественно иллит/смектитового типа.
Литосфера. 2023;23(1):133-146
133-146