Том 25, № 3 (2025)
Статьи
Петрографические особенности и реконструкция источников сноса нижнерифейских песчаников мукунской серии юго-востока Анабарского щита
Аннотация
Объект исследования. Нижнерифейские терригенные породы мукунской серии Восточно-Анабарского бассейна.Цель. Реконструкция источников сноса, выявление петрографических особенностей и восстановление обстановок осадконакопления этих терригенных пород.Материалы и методы. Исследовалась верхняя часть разреза мукунской серии, расположенная в нижнем течении реки Большая Куонамка (юго-восток Анабарского щита), а также группа образцов нижнерифейских песчаников того же уровня. Восстановление источников сноса и обстановок формирования терригенных пород основано на U-Pb датировании обломочных цирконов, а также полевых наблюдениях и изучении минерального состава этих пород с помощью петрографического, рентгенофазового и рентгеноспектрального анализов.Результаты. Изученные песчаники характеризуются бимодальным гранулометрическим составом (песок-алеврит), преобладанием угловатых зерен калиевого полевого шпата с интенсивно проявленными вторичными изменениями, а также средне и хорошо окатанными зернами кварца и циркона. U-Pb датирование обломочного циркона (69 зерен) показало наличие нескольких разновозрастных источников сноса, представленных магматическими и метаморфическими породами, возраст которых соответствует основным пикам спектра распределения датировок: 1965 ± 5, 2095 ± 14, 2750 ± 7 и 2891 ± 9 млн лет (средневзвешенная оценка).Выводы. Накопление нижнерифейских терригенных пород мукунской серии Восточно-Анабарского бассейна происходило в мелководной, спокойной обстановке в процессе размыва устойчивого континентального блока местного происхождения. Наиболее представительным (более 50%) является возрастной кластер обломочного циркона ~1965 млн лет, который отражает широкое распространение на Анабарском щите пород протерозойского регионального гранулитового метаморфизма. Помимо метаморфизованных архей-протерозойских пород источником циркона могут являться следующие магматические комплексы: архейский анабарский эндербит-чарнокит-мигматитовый и протерозойские маганский аляскит-лейкогранит-мигматитовый вместе с билляхским гранодиорит-гранит-граносиенитовым. Отсутствие в изученном песчанике обломочного циркона моложе 1890 млн лет свидетельствует о разных питающих провинциях для Западно- и Восточно-Анабарского бассейнов осадконакопления.
Литосфера. 2025;25(3):373-397
373-397
Особенности распределения изотопного состава углерода в карбонатах разреза сартъюской свиты (нижний карбон, Воркутинское поднятие)
Аннотация
Объект исследования. Изотопный состав углерода и кислорода карбонатов породы и раковин брахиопод в разрезе верхней части сартъюской свиты (нижний карбон, Воркутинское поднятие).Цель. Сравнительная оценка сохранности материала и вариаций изотопного состава углерода и кислорода в раковинах брахиопод и вмещающей породе на примере в значительной степени вторично преобразованных отложений.Материал и методы. Стратиграфическую основу составили данные по фораминиферам, конодонтам и брахиоподам. Изотопный анализ углерода и кислорода карбонатов раковин брахиопод и вмещающей породы проведен для 76 образцов из 35 уровней в пределах верхней части серпуховского яруса. При оценке пригодности карбонатных компонентов для реконструкции исходного изотопного состава древней морской воды использованы данные о перекристаллизации карбонатов, содержание органического углерода, соотношение изотопного состава углерода и кислорода, катодолюминесценция, таксономическая принадлежность брахиопод.Результаты. Изучение изотопного состава углерода показало существенные различия изотопных составов раковин брахиопод и вмещающей породы. Нижняя часть разреза (около 4.3 м) характеризуется утяжелением изотопного состава углерода раковинного материала от 2 до 4.1‰. Выше по разрезу (следующие 2.5 м) происходит резкое увеличение значений δ13С до 7.3‰ (образец с Davidsonina carbonaria), затем снижение до 3.4‰ и, наконец, наблюдается разброс значений δ13С от 1.2 до 6‰ в прикровельной части. При этом изотопный состав углерода известняков довольно однороден по всему разрезу (δ13С от –0.2 до 2.6‰, среднее значение 1.0‰), демонстрируя в то же время незначительный негативный тренд в верхней части. Предполагается, что изотопный состав углерода изученных образцов известняков сильно изменен вторичными процессами. Карбонат раковин брахиопод, предположительно, обладает изотопным составом углерода, близким к равновесному с бикарбонатом морской воды палеобассейна. Однако у представителей рода Davidsonina отмечено значительное (на 4–6‰) утяжеление изотопного состава углерода относительно других таксонов. Средние значения δ18O известняков составляют 21.3‰ SMOW (отвечает –9.3‰ PDB), а раковин брахиопод – 22.2‰ (отвечает –8.4‰ PDB), что исключает первичную природу изотопного состава кислорода.Выводы. Изученный материал показал хорошую сохранность изотопного состава углерода в раковинах брахиопод даже в случае существенной перекристаллизации вмещающих карбонатов. Утяжеление изотопного состава углерода в раковинном материале представителей рода Davidsonina объясняется возможным “жизненным эффектом”, что затрудняет использование изотопных данных, полученных по раковинам этих брахиопод, для изотопной стратиграфии. В целях корректной изотопно-стратиграфической интерпретации вариаций изотопного состава углерода в разрезах необходимо изучение таксономически однородных выборок в рамках как минимум одного рода.
Литосфера. 2025;25(3):398-418
398-418
Состав, строение, условия образования верхнекатийских отложений шежимского фациального комплекса (р. Илыч, Северный Урал)
Аннотация
Объект исследования. Разрез верхнекатийских отложений шежимского фациального комплекса на р. Б. Косью (правый приток р. Илыч, Северный Урал) суммарной мощностью 42.3 м. Фактический материал представлен образцами горных пород (более 60 шт.), шлифами (60), пришлифовками (10 шт.).Цель. Восстановление условий осадконакопления верхнекатийских отложений шежымского фациального комплекса.Методы. Для расчленения разреза использовались стандартные литологический и палеонтологический методы изучения разреза. Отбор образцов осуществлялся не более чем через 1 м. Шлифы изучены классическим оптическо-микроскопическим методом.Результаты. Верхнекатийские отложения характеризуются многочисленными остатками конодонтовой и раковинной фауны, в том числе содержат зональный вид брахиопод Proconchidium cf. muensteri (St. Joseph), и имеют неоднородный литологический состав. В основании залегает пачка биокластовых водорослево-криноидных известняков, которые вверх по разрезу с тектоническим контактом сменяются известняковыми разнозернистыми песчаниками и известняковыми глыбовыми брекчиями. Выше они перекрываются типичными для этого возрастного интервала и широко распространенными в пределах Тимано-Североуральского региона слоистыми биокластовыми и комковатыми известняками с многочисленной фауной.Выводы. По стратиграфическому положению и фаунистической характеристике верхнекатийские отложения достоверно коррелируют со стратотипом яптикшорской свиты Приполярного Урала. Установленный на основании изучения множества разрезов Северного, Приполярного, Полярного Урала, гряды Чернышова характер трансформации внешней окраины Печорской плиты от окаймленной платформы в среднем катии к открытой платформе и рампе в позднем катии (яптикшорское время) прослеживается и в разрезе на р. Б. Косью. Отложения характеризуют смену условий осадконакопления с отмельных на более глубоководные, что соответствует трансгрессивному этапу развития осадочного бассейна. Разрез на р. Б. Косью отличается от стратопипа яптикшорской свиты значительным присутствием обломочных разностей известняков, которые, вероятнее всего, были образованы в результате проявления тектонической активности Печорской плиты. Этот факт отражает региональные особенности североуральской окраины карбонатной платформы, обусловленные ее блоковым строением и различной интенсивностью тектонических процессов.
Литосфера. 2025;25(3):419-437
419-437
Первые данные об изотопном составе углерода конодонтовых элементов из средней перми (казанский ярус) в разрезе Чимбулат (Вятские дислокации, Волго-Уральская антеклиза)
Аннотация
Объект исследования. Изотопный состав углерода конодонтовых элементов среднепермского возраста из разреза немдинской свиты в карьере Чимбулат.Цель. Палеоэкологическая интерпретация данных по изотопному составу углерода конодонтовых элементов из раннеказанских отложений Волго-Вятского района.Материалы и методы. Изотопный состав углерода изучен в 11 конодонтовых элементах родов Stepanovites, Sweetina и Kamagnathus из 9 образцов. Образцы характеризуют региональную конодонтовую зону Kamagnathus khalimbadzhae.Результаты. Средний изотопный состав углерода конодонтовых элементов в изученных образцах составляет –27.3‰, что ниже среднего значения для девонско-каменноугольного интервала палеотропической области (–26.7‰) и сходно с изотопным составом конодонтов из биогермных и прибиогермных фаций среднего карбона Пай-Хоя. Судя по относительно легкому изотопному составу углерода по сравнению с другими конодонтами, среднепермская группа Stepanovites–Sweetina, вероятно, занимала трофическую позицию первичных консументов. По соотношению изотопного состава конодонтов и вмещающих карбонатов реконструируется низкая до умеренной первичная биопродуктивность пелагиали раннеказанского бассейна в Волго-Вятском районе. С учетом полученных данных отмечен отрицательный тренд в изменении изотопного состава углерода конодонтовых элементов в позднедевонско-среднепермском интервале. Этот тренд совпадает со снижением содержания углекислоты в атмосфере. δ13C конодонтов могло быть связано с содержанием углекислоты в атмосфере через интенсивность фракционирования изотопов углерода фитопланктоном.Выводы. Реконструирована относительно невысокая первичная биопродуктивность пелагиали раннеказанского морского бассейна в Волго-Вятском районе. Конодонты группы Stepanovites–Sweetina в трофической сети пелагиали казанского бассейна занимали позицию первичных консументов, питавшихся фитопланктоном с изотопно-легким углеродом. Легкий изотопный состав углерода может быть связан с относительно медленным ростом фитопланктона и, опосредованно, с низким содержанием углекислоты в атмосфере в раннеказанское время. Предполагаемая зависимость δ13C конодонтов отряда Prioniodinida от содержания углекислоты в атмосфере может использоваться для приближенной оценки вариаций содержания углекислого газа для отдельных стратиграфических интервалов.
Литосфера. 2025;25(3):438-450
438-450
Бактериальные постройки углеводородного просачивания с текстурой конус в конусе в породах таврической серии Горного Крыма (Южный берег Крыма)
Аннотация
Приводятся результаты исследования палеогеографических условий образования построек с текстурами конус в конусе живыми организмами.Методы. Изучение морфологии с помощью приполировок и шлифов под микроскопом Olympus BX 5 с фотокамерой Olympus DP 12. Геохимические анализы выполнялись ICP ELAN 9000 (фирмы Perkin Elmer). Изотопный состав углерода определялся масс-спектрометрическим методом на приборе Deltaplus Advantage.Результаты. Образование построек происходило на твердом грунте. Оно имело несколько фаз роста. Древовидный скелет построек конус в конусе обладает модульным строением. Из его стенок отходят ламины микронной толщины. Они формируют рулоны конусов, сросшиеся между собой лепестки с рифленой поверхностью. Верхняя поверхность построек покрыта лепестками ламин и сферолитами кальцита. Их минеральный состав представлен шестоватым антраконитом с присутствием родохрозита, кварца и фрамбоидов пирита. Изотопный состав углерода карбонатных построек изменяется от –19.14 до –13.59‰, а ее биогенного материала – δ13С = –36.64‰. На связь образования карбоната с хемосинтезом архей и прокариот указывают изотопный состав углерода, изотопная разница δ13С карбоната и биогенного вещества, присутствие сферолитов карбоната, фрамбоидов пирита, биомаркеров, легкой и тяжелой нефти. Высокие содержания в материале построек литофильных, халькофильных, редкоземельных элементов, а также изотопный состав серы (+11.28; +1.72‰), углерода (от –19.14 до –13.59‰) и кислорода (от –14.52 до –13.45‰) подтверждают использование живыми организмами глубинных вулканических флюидов.Заключение. Постройки с текстурами конус в конусе созданы простейшими организмами в симбиозе с прокариотами и археями, которые перерабатывали углеводородные вулканические флюиды в органическое вещество и карбонат. Присутствие рядом с постройками биоценоза крупной фауны и другие признаки позволяют относить образования конус в конусе к древним карбонатам углеводородного просачивания или метанолитам триаса. Постмагматические углеводородные флюиды, которыми питались микроорганизмы, имеют глубинный генезис.
Литосфера. 2025;25(3):451-470
451-470
As-P-REE-содержащий циркон в гранитных пегматитах осевой зоны Полярного Урала
Аннотация
Объект исследования. Циркон с высоким содержанием P, Y, REE и As из измененных гранитных пегматитов, прорывающих амфиболиты харбейского метаморфического комплекса (Полярный Урал).Цель. Изучить морфологические особенности, внутреннее строение и химический состав циркона, установить способ его формирования.Методы. Исследование циркона проводилось под бинокуляром, на электронных микроскопах и КР- спектрометре. Внутреннее строение минерала анализировалось с помощью изображений, полученных в режимах BSE и CL.Результаты. В гранитных пегматитах – биотит-кварц-олигоклазовых и биотит-микроклин-кварцолигоклазовых породах – с высоким содержанием Na2O (около 6 мас. %) выявлены два морфологических типа циркона: призматические розовые и длиннопризматические коричневые. Призматические розовые разновидности имеют внутреннее строение и состав, характерные для “классического циркона”, и кристаллизовались из магматического расплава при температурах 700–750°С. Иногда они обрастают тонкой каймой циркона, имеющего на CL изображениях темную окраску с повышенным содержанием таких элементов, как Ca, Al, Fe, Na, P, Y, REE, As. Коричневые цирконы характеризуются зонами роста и участками с неравномерной блочной, мозаичной и пористой структурами, имеющими на CL изображениях темную окраску. В наиболее темных участках минерала (на изображениях в режимах CL и BSE) наблюдаются повышенные концентрации P2O5 (до 6 мас. %), Y2O3 (до 9), UO2 (до 4), ThO2 (до 3), REE, FeO (до 3), Al2O3 (до 3), CaO (до 3), Na2O (до 1 мас. %) и увеличивается степень неупорядоченности структуры (метамиктность) минерала. Перечисленные элементы, а также, по-видимому, гидроксильная группа входили в структуру циркона по сложным схемам замещения. Кристаллизация этого типа циркона и минерала, образующего каймы вокруг циркона первого типа, происходила на постмагматической стадии формирования пегматитов из флюида повышенной щелочности при температурах 550– 600°С. Циркон подвергался повторным изменениям под воздействием растворов по принципу растворения–переотложения, которые протекали при понижении температуры до 240–330°С, в результате чего он приобретал губчатую структуру, а в образовавшихся порах формировались гидротермальные минералы – мышьяковистый пирит, кварц, монацит, ксенотим, черновит, анкерит, альбит и т. д.Выводы. В гранитных пегматитах, образующих синметаморфические жилы в амфиболитах центральной зоны харбейского метаморфического комплекса, наблюдаются несколько разновидностей циркона: магматический (циркон первого типа), гидротермальный и гидротермально измененный (циркон второго типа), различающихся по морфологическим особенностям, внутреннему строению и составу. Судя по химическому составу гидротермальных минералов в породе, постмагматические растворы были обогащены Na, Ca, P, As, REE, U.
Литосфера. 2025;25(3):471-484
471-484
Высокобарический метаморфизм в зоне Главного Уральского разлома в бассейне р. Северная Сосьва (Северный Урал)
Аннотация
Объект исследования. Исследовались метаморфические породы хомасьинской свиты нижнего-среднего ордовика на Северном Урале (бассейн р. Северная Сосьва) в зоне Главного Уральского разлома (ГУР).Цель. Реконструкция палеообстановки формирования метаморфических пород.Методы и материалы. Выполнены геохимические и петролого-минералогические исследования, а также геотермобарометрия совместно с моделированием минералообразования.Результаты. Геохимические особенности базальтов пород хомасьинской свиты указывают на обогащенный мантийный источник. Пространственная ассоциация метабазальтов с аркозовыми, кварцевыми песчаниками и алевролитами позволяет считать, что накопление толщ происходило в обстановке перехода от континентального рифтогенеза к океаническому спредингу, исследуемая структура представляет собой фрагмент раннепалеозойской пассивной вулканической континентальной окраины. На фоне повсеместного метаморфизма фации зеленых сланцев вблизи ГУР картируются зоны глаукофансодержащих пород, а в тектонических линзах наблюдаются гранатсодержащие хлорит-эпидот-амфибол-мусковит-кварц-альбитовые сланцы. Амфиболы в зоне ГУР представлены актинолитами, винчитами, барруазитами, глаукофанами и магнезиальной роговой обманкой, гранаты демонстрируют прогрессивную (прямую) зональность. Белые слюды представлены фенгитами, во внутренних зонах кристаллов граната иногда присутствуют реликты парагонита. Гранатсодержащие породы формировались при давлениях не ниже 7–8 кбар и при температуре 400–500°С.Выводы. Предполагается, что минеральный состав пород и термодинамический режим их образования отвечает геодинамическому режиму субдукции (безгранатовые глаукофановые сланцы) с последующим переходом к режиму коллизии (парагенезисы с гранатом, актинолитом и роговой обманкой), чему не противоречат результаты изотопного датирования пород и выявленные Р-Т параметры их метаморфизма.
Литосфера. 2025;25(3):485-505
485-505
Первые результаты U-Pb-датирования детритового циркона из терригенных пород обеизской свиты Приполярного Урала: изотопный возраст и возможные источники сноса
Аннотация
Объект исследований. Нижнепалеозойские терригенные отложения северной части Ляпинского антиклинория на Приполярном Урале.Материал и методы. Из кварцитопесчаников обеизской свиты, залегающей в нижней части палеозойского разреза рассматриваемой территории, выделена монофракция зерен детритового циркона и выполнены их оптические и изотопно-геохронологические U-Pb (LA-SF-ICP-MS) исследования.Результаты. На основании анализа распределения возрастных значений зерен циркона с учетом их морфологических особенностей, внутреннего строения и геохимических характеристик установлено наличие четырех возрастных популяций этого минерала, показаны вероятные источники сноса терригенного материала и уточнен возраст формирования обеизской свиты.Выводы. По имеющимся палеонтологическим (для перекрывающих отложений) и вновь полученным изотопно-геохронологическим данным, обеизская свита имеет раннеордовикский (тремадокско-флоский) возраст. В формировании свиты участвовали главным образом местные источники сноса терригенного материала – близрасположенные массивы гранитов и гранодиоритов. В качестве источника сноса переотложенной кластики выступали в основном подстилающие терригенные отложения мороинской свиты (RF3) и алькесвожской толщи (Є3-O1).
Литосфера. 2025;25(3):506-520
506-520
Типоморфные особенности минералов платиновой группы из аллювия Кытлымского платиноносного узла (Северный Урал), Россия
Аннотация
Объект исследования. В статье изложены результаты комплексного изучения минералов платиновой группы из платиноносных аллювиальных россыпей р. Косьва, дренирующей Кытлымский концентрически-зональный ультрамафитовый массив (Северный Урал) и ее южного притока руч. Богатый Лог.Материалы и методы. Материалы для исследования отобраны в 1990–1991 гг. в рамках выполнения хоздоговорных работ. Элементный состав и микротекстурные особенности минералов платиновой группы определялись с помощью рудной (AxioScope.A1) и сканирующей электронной (MIRA 3 LMU с системой микроанализа INCA Energy 450 XMax 80) микроскопии.Результаты. Установлено, что минералы платиновой группы в россыпях р. Косьва и руч. Богатый Лог представлены Pt-Fe(±Cu) сплавами с включениями Os-Ir-(Ru) интерметаллидов, лаурита, ирарсита. Для большинства зерен характерно постмагматическое метасоматическое преобразование, проявляющиеся в псевдоморфном замещении и формировании кайм тетраферроплатина–туламинитового состава. Среди вторичных минералов платиновой группы установлен неназванный – интерметаллид олова, родия, меди, палладия и платины (Rh,Cu,Pd,Pt)3Sn.Выводы. Коренными источниками платиноносных россыпей служат ультрамафитовые комплексы Кытлымского концентрически-зонального ультрамафитового массива, прежде всего хромититы из эродированных серпентинизированных дунитов. Зерна МПГ не несут следов интенсивного гипергенного химического преобразования и полностью наследуют состав платиновой минерализации коренных источников, питающих россыпи. Влияние промежуточных дочетвертичных коллекторов на формирование изученных платиноносных россыпей минимально.
Литосфера. 2025;25(3):521-545
521-545
Вещественный состав и условия формирования месторождения титаномагнетитовых руд Юбрышка
Аннотация
Объектом исследования явилась Юбрышкинская интрузия с титаномагнетитовым оруденением.Материалом исследования послужили породы и руды Юбрышкинской интрузии.Методы. Определение концентраций петрогенных оксидов, выполненное рентгенофлуоресцентным методом в ИГ УФИЦ РАН (г. Уфа) на спектрометре VRA-30 (“Карл Цейсс”, Германия) с использованием рентгеновской трубки с W-анодом (30 кВ, 40 mА). Изучение минералогии проводилось на сканирующем электронном микроскопе Tescan Vega Compact c энергодисперсионным анализатором Xplorer Oxford Instruments (ИГ УФИЦ РАН, Уфа).Результаты. Анализ петрохимического материала свидетельствует об изохимическом характере метаморфизма пород Юбрышкинской интрузии. В отличие от пород кусинско-копанского комплекса для юбрышкинских аналогов характерна меньшая степень дифференциации, заключающаяся в отсутствии крайних по основности разновидностей. С различной степенью детальности описаны клинопироксен, амфибол, эпидот, фторапатит, титанит, слюды, хлорит, барит, циркон, рудные минералы (сульфиды, оксиды). Показано, что генетические условия образования амфибола характеризуют метаморфическую историю преобразования пород и направлены от магматического амфибола (Т ≈ 800°C, Р ≈ 3.2 кбар) к метаморфогенному (Т ≥ 550°C, Р ≈ 7 кбар) со стабилизацией температуры при уменьшении давления до >3 кбар. Расчетными методами установлено, что температура распада ильменит-титаномагнетитовых агрегатов располагается в интервале 559–375°С. При этом наблюдаются элементы зональности, когда переуравновешивание системы в краевых частях кристаллов происходит при меньших температурах. В результате моделирования процесса кристаллизации по программному продукту КОМАГМАТ установлено, что изменение химического состава расплава реализуется по механизму фильтр-прессинга. Формирование рудного горизонта обусловлено массовой кристаллизацией магнетита совместно с клинопироксеном и плагиоклазом при температуре 1097°С. Данная модель удовлетворительно описывает реально наблюдаемое строение рудного горизонта, а именно – его приуроченность к верхней части интрузивного тела и вкрапленный характер руд.
Литосфера. 2025;25(3):546-571
546-571
Бакайское проявление золота (Южный Урал): минералогия руд и условия образования
Аннотация
Объект исследования. Бакайское проявление золота в морфологическом отношении представляет собой зону разлома и дробления субширотного простирания в гранитоидах Тургоякского массива (C1-2), которая вмещает кварцевые жилы, минерализованные сульфидами. Протяженность жильной зоны около 1.5 км. Тургоякский массив находится на границе Магнитогорской и Центрально-Уральской зон и является сателлитом Сыростанского массива.Материал и методы. Опробование осуществлялось из старых выработок и “рудных складов”. Базовые методы изучения проб – оптическая и электронная микроскопия. Для жильного кварца выполнен анализ флюидных включений методом термокриометрии.Результаты. Преобладающими рудными минералами являются пирит и галенит; редко в рудах встречаются халькопирит, тетраэдрит, сфалерит, сульфосоли и сульфотеллуриды висмута. Золото в изученных пробах присутствует как самородное (первичное и гипергенное), так и в форме теллуридов и сульфидов. Руды частично окислены. Средние арифметические и медианные значения температуры гомогенизации Tг первичных и первично-вторичных включений из “рудного” кварца составляют около 242–247°С. Средняя и медианная Tг кварца из сланцев немного ниже (222 и 215°С соответственно) при значительном разбросе значений. Концентрация солей в NaCl-эквиваленте, определенная по температуре плавления последнего кристаллика льда, варьируется от 1.4 до 13.0 мас. % во флюидных включениях из вмещающих сланцев и составляет 0.2–5.6 мас. % в “рудном” кварце. Такие широкие вариации солености во всех изученных случаях могут свидетельствовать об изменениях флюидных включений вторичными процессами.
Литосфера. 2025;25(3):572-594
572-594
Сфероидные образования рудного и нерудного вещества в природе и эксперименте
Аннотация
Объект исследований. Сфероиды из техногенных россыпей, палеороссыпей и гранитоидов Нижнеселемджинского золотоносного узла; из россыпи Уркима Уркиминского золотоносного узла; наносфероиды Au Октябрьского золотоносного узла; золотоносные шарики – продукты экспериментальных опытов по концентрированию благородных металлов; металлосиликатные сфероиды из желудочно-кишечного тракта плоского морского ежа.Методы. Для изучения сфероидов применялся метод аналитической растровой электронной микроскопии, для определения состава некоторых из них – метод атомно-абсорбционной спектрометрии.Результаты. Изучены морфология и химический состав сфероидов. Установлены металлические сфероиды – золотые, свинцовые, железные, сфероиды, состоящие из сплавов на основе Fe; металлоидные (Sb); металлооксидные (Fe,O) и (Cu,O); силикатные (Si,O) и металлосиликатные (Ag и др., Si,O) сфероиды. В зависимости от обстановки, в которой формировались изучаемые сфероиды, действовали различные факторы, обусловливающие образование округлых форм минерального вещества. 1. Газовый метаморфизм – природный гидротермально-металлургический процесс, приводящий к образованию сфероидальных форм минералов. 2. Кластерное формирование агрегированных (поликристаллических) шариков в условиях неравновесного процесса самоорганизации частиц вещества. 3. Геохимические барьеры, которые становились центрами зарождения сфероидальных наночастиц. 4. Вторичные процессы, влияющие на состояние поверхностного слоя сфероидальных частиц после формирования их основного состава: а) гипергенез, ведущий к разрушению одних и образованию других минералов; б) механическая обработка ковких материалов в россыпях. 5. Неравновесный биогенез (для биоорганизмов).
Литосфера. 2025;25(3):595-618
595-618
Золотосульфидно-кварцевое рудопроявление Булан Макаровского рудного узла (Западный Саян, Россия): минералого-геохимические особенности, PT условия образования и источники флюидов
Аннотация
Объект исследований. Минералого-геохимические особенности и термобарогеохимические условия образования золотосульфидно-кварцевого рудопроявления Булан Макаровского рудного узла в отрогах Западного Саяна.Методы. С помощью термокамеры Linkam TMS-600 и оптического микроскопа Olympus BX 51 оценены температуры, солевой состав и концентрации солей по включениям минералообразующего флюида в кварце золотосульфидно-кварцевых жил (ЮУрГУ, г. Миасс, аналитик Н.Н. Анкушева). Химический состав золота определен методом сканирующей электронной микроскопии Hitachi ТМ-1000 (ТувИКОПР СО РАН, г. Кызыл, аналитик Р.В. Кужугет).Результаты. Минералого-геохимическими исследованиями установлено, что в золотосульфидно-кварцевых жилах рудопроявления Булан золото и электрум отлагались с пиритом, халькопиритом, арсенопиритом, пирротином и редкими выделениями галенита, блеклой руды, золота и электрума. Результаты изучения условий образования золотосульфидно-кварцевых жил показали, что они отлагались в температурном диапазоне 170–230 °C из слабо- и умеренно соленого (3.5–6.8 мас. % NaCl экв.) магматогенного флюида комплексного K-Na-Mg±Fe-хлоридного состава. Устойчивый интервал солености флюидов, а также узкий диапазон δ18O указывают на единый магматогенный источник и незначительное влияние вмещающих пород и метеорных вод. Выводы. Рудопроявление Булан по минералого-геохимическим особенностям и условиям образованиям сходно с малосульфидными месторождениями золотосульфидно-кварцевой березит-лиственитовой формации.
Литосфера. 2025;25(3):619-632
619-632
Возможности геофизических методов по выявлению потенциально золотоносных структурно-карстовых зон на Урале
Аннотация
Объект исследований. Рассматриваются результаты комплексных геофизических работ, проведенных на периферии Краснотурьинского рудно-россыпного узла, для оценки перспективности обнаружения золотоносных россыпей в структурных корах выветривания и карстовых образованиях. Дается общее представление о структурно-эрозионно-карстовых россыпях мезозойского возраста на Урале. Приводятся базовые сведения о геологии и полезных ископаемых Турьинско-Ауэрбаховского рудного района.Методы исследований. Использован комплекс геофизических методов, включающих гравиметрию, магнитометрию, электропрофилирование методом радиокип и аудиомагнитотеллурические зондирования. Описываются методические основы полевых наблюдений и принципы камеральной обработки и интерпретации полученных данных.Результаты. По контрольному участку работ приведены карты абсолютных отметок дневной поверхности, гравитационного и магнитного полей, а также карта кажущихся удельных электрических сопротивлений. По результатам обработки аудиомагнитотеллурических зондирований построены трансформированные разрезы электрофизических параметров среды. Проведено сопоставление полученных разрезов с графиками потенциальных полей по исследуемым профилям. Обсуждаются характерные особенности геофизических полей и параметров для выделения структурных элементов, связанных с прогнозируемым оруденением.Выводы. В качестве основного геофизического критерия для обнаружения контактово-карстовой коры выветривания, перспективной на золотоносность, принято синхронное снижение величин гравитационного поля и электрического сопротивления. Дополнительным признаком может являться ступенчатый сдвиг уровня магнитного поля. Для выявления карстовых ловушек глубокого заложения площадной геофизической съемки недостаточно. Из-за сложной формы карстовых полостей уточненное местоположение планируемых разведочных скважин можно определить только по результатам электромагнитных зондирований.
Литосфера. 2025;25(3):633-643
633-643
Применение геоакустической эмиссии и электромагнитного излучения в комплексе со стандартными методами геофизических исследований для выявления зон геодинамической активности в рудных скважинах
Аннотация
Объект исследований. Скважина №1 Северо-Тараташского участка (Средний Урал) и скважина №2 ВосточноТарутинского месторождения (Южный Урал). Литологический разрез скв. №1 сложен преимущественно гнейсами с маломощными прослоями долеритов, кварцитов, габбро и магнетитовыми кварцитами. Литологический разрез скв. №2 представлен диоритовым порфиритом, скарном, пропилитом, метасоматитами. По всему разрезу наблюдается сульфидная и магнетитовая минерализации с различным содержанием рудных компонентов.Цель. Выявление зон геодинамической активности горных пород посредством измерения сигналов геоакустической эмиссии и электромагнитного излучения в комплексе со стандартными методами геофизических исследований скважин.Методика. Расчет и анализ коэффициентов корреляции Пирсона для параметров геоакустической эмиссии, электромагнитного излучения и параметров стандартного комплекса геофизических исследований. Сопоставление диаграмм измеренных параметров с учетом значимых коэффициентов корреляции и литологического строения исследуемых скважин.Результаты. Рассчитаны коэффициенты корреляции между параметрами электромагнитного излучения и геоакустической эмиссии, кажущимся электрическим сопротивлением, потенциалами собственной поляризации, магнитной восприимчивостью, кавернометрией и естественной радиоактивностью горных пород. В скв. №1 и 2 выявлены зоны геодинамической активности горных пород в интервалах оруденения и по контактам руда–вмещающая порода. Дана качественная оценка геодинамической активности скважин.Выводы. Зоны геодинамической активности горных пород проявляются в полях геоакустической эмиссии и электромагнитного излучения в широком диапазоне частот. Комплексирование результатов каротажа геоакустической эмиссии и электромагнитного излучения со стандартными методами геофизических исследований скважин позволяет не только проводить литологическое расчленение разреза скважины, но и выделять зоны нарушенности и трещиноватости горных пород.
Литосфера. 2025;25(3):644-655
644-655
Особенности развития сейсмического процесса перед катастрофическим землетрясением в районе Восточно-Анатолийского разлома (6 февраля 2023 г., МW = 7.8)
Аннотация
Объект исследования. В работе представлены результаты исследования сейсмического процесса в районе Восточно-Анатолийского разлома (ВАРЗ), где в феврале 2023 г. произошли два катастрофических землетрясения (дуплет).Цель. Выявление особенностей сейсмического процесса, которые могли бы указывать на связь (или ее отсутствие) между двумя землетрясениями из дуплета, а также свидетельствующие о наличии каких-либо прогнозных признаков перед сейсмическими событиями (средне- или краткосрочными).Методы. Анализ графиков сейсмической активности, построенных методом суммирования периодов между землетрясениями на основе локального сейсмического каталога.Результаты. Построены графики активности для шести областей с центром в эпицентре первого землетрясения. Выделены характерные периоды с постоянной скоростью сейсмического процесса и точки перехода. Обнаружены локальные активизации в 2012 и 2022 гг., которые приурочены к эпицентрам дуплета и являются доминирующими для ВАРЗ в целом (на протяжении как минимум 300 км). Все активизации были приурочены к одной и той же зоне немного восточнее эпицентра февральского землетрясения. Показано, что эти активизации не соответствуют стандартной схеме работы сейсмического очага, т. е. не имеют однозначно определяемого главного события и характерного афтершокового процесса.Выводы. Локальная активизация 2012 г., судя по распределению эпицентров землетрясений, вероятно, является начальным этапом развития процесса, который получил продолжение в 2022 г. Скачкообразный процесс активности в 2022 г. закончился за 40 дней до дуплета землетрясения и может быть рассмотрен в качестве краткосрочного прогнозного признака. Главными характеристиками такой краткосрочной аномалии в сейсмической активности выступают сокращение длительности каждой последующей активизации и уменьшение времени между ними.
Литосфера. 2025;25(3):656-663
656-663
Совместное применение наземных сейсмических методов в инженерных исследованиях
Аннотация
Объект исследования. Верхняя часть геологического разреза (зона малых скоростей).Цель. Продемонстрировать на практике совместное применение двух сейсмических методов (активного и пассивного) для определения глубины залегания кровли коренных пород и наличия структурных изменений в грунтовой толще.Материалы и методы. Перед геофизическими методами при инженерных исследованиях, как правило, стоит задача определить глубину и рельеф залегания скальных пород. Конечно, это не единственная задача, но одна из самых востребованных. Из всего многообразия геофизических методов для решения поставленной задачи самые информативные и мобильные – это сейсмические. В данной работе авторы сопоставляют результаты совместного использования и интерпретации метода преломленных волн и метода регистрации микросейсм в различных геологических условиях. Это два принципиально разных сейсмических наземных метода. Метод преломленных волн является активным и имеет источник упругих колебаний, метод регистрации микросейсм – пассивный, регистрирует окружающий фон микросейсмических колебаний естественного и искусственного происхождения. На исследуемых площадках выбрано по одному профилю, на которых построены скоростные разрезы по продольным Vp и поперечным Vs волнам. Проведена регистрация микросейсмического фона в нескольких точках, рассчитана спектральная плотность мощности скорости смещения и кривая спектральных отношений. Зная скорость поперечных волн в рыхлом слое, используем формулу пересчета из частотной области (передаточная характеристика Накамуры) в глубину. Таким образом, в точках наблюдения микросейсм может быть вычислена и прослежена глубина контрастных по акустической жесткости границ.Результаты. На разных грунтовых условиях показана корреляция между скоростными разрезами по поперечным волнам и результатом обработки микросейсм методом Накамуры.Выводы. Дополнение классического метода преломленных волн данными метода регистрации микросейсм позволяет с большей уверенностью судить о структурных особенностях верхней части геологического разреза.
Литосфера. 2025;25(3):664-673
664-673
Минералогия медных шлаков Екатеринбургского металлургического завода
Аннотация
Объект исследования. Медные шлаки Екатеринбургского металлургического завода, основанного в 1723 г. и закрытого в 1808 г.Материалы и методы. Медные шлаки отобраны в археологическом раскопе на территории Исторического сквера г. Екатеринбурга. Вещественный состав шлаков изучался в лаборатории физико-химических методов исследования ИГГ УрО РАН (г. Екатеринбург). Химический состав минералов исследован и их фотографии сделаны с помощью сканирующего электронного микроскопа TESCAN MIRA LMS, S6123 с энергодисперсионной приставкой INCA Energy 450 X-Max 80 фирмы Oxford Instruments. Рентгенофазовое изучение шлака проведено на рентгеновском дифрактометре XRD-7000 фирмы Shimadzu.Результаты. Исследования показали, что представлены медные шлаки разных типов: пироксеновый, фаялит-вюститовый и пироксенфаялитовый. Первый тип сложен однородным агрегатом авгита с присутствием стекла, магнезиохромита, меди и ковеллина. Второй тип представлен фаялитом и вюститом с присутствием стекла, меди и идаита, а также куприта, барита и атакамита. Третий тип шлака сложен геденбергитом и фаялитом с присутствием стекла, сульфидов, а также серебра, гипса и вторичных минералов меди (куприта, атакамита, самплеита, малахита и др.).Выводы. Такое разнообразие шлаков на небольшом участке раскопок подтверждает имеющиеся сведения о различных источниках медных руд для Екатеринбургского завода. При этом можно утверждать, что медные руды на завод поступали как окисленные, так и сульфидные. Последние происходили из Шиловского медного рудника и плавились на Екатеринбургском заводе в первые годы работы предприятия. Из этих руд получились шлаки третьего типа – фаялит-геденбергитового состава. Окисленные руды, по всей видимости, происходили из Гумешевского рудника (фаялит-вюститовый шлак) и какого-то неизвестного мелкого рудника из района будущего крупного Пышминско-Ключевского месторождения (пироксеновый шлак). Для Екатеринбургского завода выявлена интересная технологическая тенденция: здесь сначала плавили колчеданы и только потом перешли к окисным медным рудам.
Литосфера. 2025;25(3):674-687
674-687