Том 23, № 3 (2023)
Статьи
Строение зоны сочленения микроконтинентов Сарматия, Волгоуралия и Фенноскандия в составе фундамента Восточно-Европейской платформы
Аннотация
Объект исследования. Строение допалеозойских отложений и разновозрастного докембрийского фундамента Восточно-Европейской платформы по геологическим и геофизическим данным.Метод исследования. Геологическая интерпретация данных сейсмопрофилирования (трансекты “ЕВ-1”, “Татсейс”, “Магнит”) для изучения современного состояния консолидированной коры, показанных в геофизических полях и отражающих горизонтах. Площадное распространение комплексов пород фундамента по данным бурения. Ставилась задача проследить историю развития территории, геодинамику процессов в целях реконструкции палеоструктуры континента Балтика.Результаты. Континент Балтика слагает фундамент современной Восточно-Европейской платформы. После свеконорвежской складчатости около 1000 млн лет назад Балтика вошла в состав суперконтинента Родиния и соединилась с Североамериканской платформой. На восточном крае Балтики возникла пассивная континентальная окраина с рифейско-вендским осадочным чехлом суперконтинента Родиния. Реконструирован Петрозаводско-Хоперский ороген, возникший на месте Карельского (раннепротерозойского) Петрозаводско-Хоперского палеоокеана. Сутура субмеридионального простирания фиксирует закрытие этого палеоокеана. Структура орогена, как и палеоконтинента Балтика, позднее была нарушена и частично разрушена последующими тектоническими процессами. Этот процесс продолжается и в настоящее время современными рифтогенными процессами.Выводы. Закрытие Петрозаводско-Хоперского палеоокеана привело к возникновению континента Балтика, в состав которого вошли три микроконтинента: Сарматия, Фенноскандия и Волгоуралия. Во время свеконорвежской орогении Балтика вошла в состав суперконтинента Родиния. Волгоуралия располагалась по границе с Палеопацификом (протоокеаном Земли). Она имела позднерифейский осадочный чехол суперконтинента Родиния. Эта окраина подверглась деструкции при коллизии с тиманидами. Масштаб и протяженность реконструированного Петрозаводско-Хоперского орогена сопоставимы с орогенными поясами позднего протерозоя–палеозоя, такими как кадомиды (ранний венд), каледониды, варисциды и тиманиды (поздний венд–начало кембрия).
Литосфера. 2023;23(3):309-324
309-324
Новые данные о каменноугольных отложениях южной части Восточно-Тиманского мегавала
Аннотация
Объект исследований. Среднекаменноугольные отложения, вскрытые горными выработками в водораздельной части Южного Тимана.Материал и методы. Материалом для статьи послужило полевое описание разрезов и штуфы пород (26 образцов), изученные классическими оптическо-микроскопическими методами. Для микропалеонтологического анализа дополнительно были изготовлены ориентированные шлифы (97 шт.). Изучение комплекса ихнофоссилий проводилось как по сборам образцов пород, содержащих ходы ископаемых организмов, так и по полевым фотографиям. Для определения фазового состава глинистой фракции по дифрактограммам были использованы четыре ориентированных образца.Результаты. Установлено, что в карьере “Ихнитовый” обнажены породы аскынбашского (2.7 м), ташастинского (1.4 м) и акавасского (2.5 м) горизонтов башкирского яруса, а в разрезе “Выемка” вскрыты отложения верхней части верейского горизонта московского яруса (1.9 м). Разрез карьера “Ихнитовый” имеет отчетливо циклическое строение. Основание циклов выделяется по появлению кораллово-водорослевых известняков, выше которых залегают тонкоплитчатые известняковые (биокласто-пелоидные) тонкозернистые песчаники. Зеленоватые иллит-хлоритовые глины накапливались в наиболее мелководных условиях. Карбонатные осадки испытали две стадии цементации, разделенные фазой уплотнения. Для разреза карьера “Ихнитовый” установлен ихнокомплекс, характеризующий крузиановую ихнофацию. Разрез “Выемка” интересен присутствием в нем представителей рода Eofusulina, а также классических карбонатных темпеститов.Заключение. Накопление башкирских отложений происходило в мелководных затишных условиях (кораллово-водорослевые известняки) и на низкоградиентной литоральной равнине (тонкозернистые известняковые песчаники) со слабым движением вод (вероятно, малоамплитудных приливов). Иллит-хлоритовые глины указывают на накопление эолового материала (глинистых частиц) в запрудах.
Литосфера. 2023;23(3):325-347
325-347
Остракодовая зональность живетско-франского пограничного интервала в Тимано-Североуральском регионе
Аннотация
Объект исследования. Остракоды и пограничные живетско-франские отложения Тимано-Североуральского региона.Материал и методы. В основе работы лежат результаты изучения остракод из стратотипических разрезов Южного Тимана, являющихся эталонными для региональных и глобальных корреляций. Анализ интервалов распространения наиболее значимых таксонов основан на результатах предшествующих как опубликованных, так и фондовых работ по Тимано-Уральскому региону. Остракоды рассмотрены в ассоциации с конодонтами, что является важным критерием для использования обоснованного биостратиграфического расчленения. Показано применение разномасштабной региональной цикличности осадконакопления, а также отдельных “маркирующих” уровней проявления глобальных событий.Результаты. Проведен анализ распространения остракод в живетско-франских пограничных отложениях Тимано-Североуральского региона. Выделены наиболее значимые таксоны: Cavellina devoniana, Cavellina uchtensis, Cavellina batalinae, Cavellina chvorostanensis, Nodella faceta, Nodella ex gr. hamata. Показана сопряженность установленных комплексов с остракодами Франко-Бельгийского бассейна. Отличие заключается в отсутствии полизигидного комплекса с Polyzygia beckmanni beckmanni, который установлен в основании формации Nismes Бельгии вблизи исторической границы между живетским и франским ярусами. Установленная сопряженность биостратиграфических данных с трансгрессивно-регрессивной последовательностью осадконакопления дает более обоснованное решение вопроса о положении нижней границы франского яруса верхнего девона в ТиманоСевероуральском регионе.Выводы. Учитывая особенности распространения остракод семейств Cavellinidae и Nodellidae, а также выявленные несоответствия уровней появления зональных видов с границами зон в региональной стратиграфической схеме, разработан обновленный вариант схемы зонального расчленения живетскофранского пограничного интервала в Тимано-Североуральском регионе. Показана корреляция остракодовых зон относительно конодонтовой шкалы.
Литосфера. 2023;23(3):348-366
348-366
Габброиды Баженовского габбро-гипербазитового массива (Средний Урал): вещественный состав и возраст
Аннотация
Объект исследования. Соссюрит-амфиболовые породы (метагабброиды) Баженовского габбро-гипербазитового массива (восточный сектор Среднего Урала).Материалы и методы. Вещественный состав метагабброидов и их минералогия изучались в аналитических лабораториях ИГГ УрО РАН (г. Екатеринбург), УГГУ (г. Екатеринбург), ИМин УрО РАН (г. Миасс), ИГЕМ РАН (г. Москва) и МГУ (г. Москва). Изотопные анализы циркона выполнены на ионном микроанализаторе SHRIMP-II в Центре изотопных исследований ВСЕГЕИ (г. Санкт-Петербург).Результаты. Метагабброиды сложены следующими минералами: клиноцоизит (цоизит, эпидот), магнезиальная роговая обманка (паргасит, тремолит), альбит, клинохлор и доломит. По данным петро- и геохимии, соссюрит-амфиболовые породы образовались по габбро-норитам и оливиновым габбро-норитам и принадлежат к альпинотипной формации габбро-гипербазитовых комплексов. U-Pb датирование показало древний возраст цирконов из метагабброидов, основная часть анализов группируется ниже линии конкордии, образуя дискордию, верхнее пересечение которой с конкордией соответствует возрасту 1992 млн лет. Две точки на диаграмме, расположенные ниже линии конкордии, но не попадающие на продолжение линии дискордии, повидимому, отражают влияние промежуточных этапов метаморфизма, и две точки с конкордантными возрастами 256 и 251 млн лет фиксируют время последнего тектоно-термального эпизода.Выводы. Формирование соссюрит-амфиболовых пород проходило в условиях зеленосланцевой фации, а на локальных участках массива метаморфизм дошел до цеолитовой фации с признаками гидротермальной переработки. Первичные габброиды Баженовского массива формировались, по всей видимости, в условиях надсубдукционного бассейна. Полученный U-Pb методом возраст цирконов – около 2 млрд лет – свидетельствует о том, что кристаллизация изученных цирконов происходила в породах мантии. Однозначно объяснить присутствие зерен этих цирконов в метагабброидах Баженовского массива пока не представляется возможным, предложено несколько вариантов. Цирконы наиболее молодого возраста – 256 и 251 млн лет – образовались, вероятнее всего, в результате метаморфических преобразований под термальным воздействием от рядом расположенного Адуйского гранит-лейкогранитного комплекса.
Литосфера. 2023;23(3):367-385
367-385
Условия формирования андезитов острова Сулавеси (Индонезия)
Аннотация
Объект исследования. Андезитовые комплексы кальдеры Тондоно и вулканической постройки Локон-Эмпунг в северо-восточной части о-ва Сулавеси (Индонезия). Цель работы заключается в определении условий формирования андезитов северо-востока о-ва Сулавеси (Индонезия) на основе детальных исследований эффузивов кальдеры Тондоно и влк. Локон-Эмпунг.Материал и методы. Исследовалась коллекция эффузивных пород, собранная И.Ю. Сафоновой в северо-восточной части о-ва Сулавеси (Индонезия). Наряду с традиционными (петрохимическими, геохимическими и минералогическими) методами для выяснения условий формирования андезитов большое внимание уделено изучению расплавных включений, составы которых анализировались на сканирующем микроскопе MIRA 3 LMU с системой микроанализа Aztec Energy XMax 80, а также с помощью КР- спектроскопии на приборе Horiba LabRam HR800. РТ-параметры кристаллизации вкрапленников оценены на основе данных по включениям с помощью программ из работ K.D. Putirka, F. Yavuz и D.K. Yıldırım.Результаты. Андезиты о-ва Сулавеси формировались при участии толеитовых и известково-щелочных островодужных магм. Пироксены кристаллизовались из расплавов, эволюционировавших с накоплением щелочей и кремнезема. Для кислых магм, из которых образовались плагиоклазы, характерно уменьшение роли щелочей. Стекла в основной массе показывают участие кислых расплавов с максимальным содержанием щелочей. По данным о составе минералов и стекол (во включениях и основной массе) определены РТ-параметры формирования андезитов. Выяснено, что пироксены кристаллизовались в двух промежуточных магматических очагах (на глубинах 27.6–14.6 и 11.3–7.2 км) при температурах от 1150 до 970ºС. Образование вкрапленников плагиоклаза происходило в интервалах 930–910 и 900–890ºС. Кристаллизация микрокристаллов плагиоклаза в основной массе осуществлялась при более низких температурах – 875–865, 840–810ºС.Выводы. Андезиты о-ва Сулавеси формировались при участии островодужных расплавов, переходных от толеитов к известково-щелочным и показывающих некоторое сходство с бонинитами, что свидетельствует о возможном влиянии магматизма внутриокеанических островных дуг. Среди андезитобразующих магм выделяются (согласно результатам анализа стекол во включениях и основной массе) три разных по составу расплава. Кристаллизация пироксенов из этих расплавов происходила в двух магматических очагах на глубинах 27.6–7.2 км и при температурах 1150–970ºС. Плагиоклаз образовался при более низких температурах – 930–810ºС.
Литосфера. 2023;23(3):386-409
386-409
Геохимическая летопись озера Сабакты: количественная оценка электропроводности вод и реконструкция обстановок осадконакопления позднеледниковья и голоцена степной зоны Южного Урала
Аннотация
Объект исследования. Колонка донных отложений оз. Сабакты как архив данных об обстановках осадконакопления голоцена и позднеледниковья Южного Урала.Цель исследования. Получение модели множественной регрессии, позволяющей выполнять количественные реконструкции электропроводности вод на основе геохимии донных отложений озер, и реконструкция обстановок осадконакопления в позднеледниковье и голоцене на основе изучения геохимической летописи донных отложений оз. Сабакты.Материал и методы. Для получения модели множественной регрессии определены коэффициенты корреляции Пирсона между содержанием химических элементов в донных отложениях и гидрохимическими данными 107 озер Южного и Среднего Урала с последующим регрессионным анализом. Основой для реконструкций обстановок осадконакопления послужили результаты ускорительной масс-спектрометрии (AMS 14C), определения активности изотопа 210Pb, данные анализа содержаний химических элементов и органического вещества в донных отложениях оз. Сабакты.Результаты. Получены три уравнения множественной регрессии с использованием концентрации Na, Ca, Li и Sr для реконструкции электропроводности вод. Выявлено, что в холодных и сухих условиях позднеледниковья (>12 тыс. калиброванных лет назад) оз. Сабакты представляло собой слабосолоноватый водоем. Переход от позднеледниковья к голоцену (12–11.6 тыс. к.л.н.) сопровождался увеличением продуктивности слабосолоноватого озера. В раннем (11.6– 8.2 тыс. к.л.н.) и среднем (8.2–4.2 тыс. к.л.н.) голоцене определены колебания электропроводности вод, связанные с вариацией увлажнения и чередованием потеплений и похолоданий климата. В позднем голоцене (4.2 тыс. к.л.н. – настоящее время) на фоне гумидизации климата произошло опреснение озера.Выводы. Предложенные модели множественной регрессии дают возможность быстрых количественных реконструкций электропроводности и особенно актуальны для отложений позднеледниковья – начала голоцена, имеющих незначительное количество микрофоссилий. Геохимическая летопись оз. Сабакты отражает глобальные и региональные климатические осцилляции и характеризуется большей информативностью в сравнении с геохимическими летописями лесных озер Южного Урала. Установлено снижение электропроводности оз. Сабакты около 7.9 и 4.2 тыс. к.л.н., что совпадает с данными для других озер Урала.
Литосфера. 2023;23(3):410-429
410-429
Минералогия и Р-Т условия образования метасоматических пород Вознесенского месторождения золота (Южный Урал)
Аннотация
Объект исследований. Минеральные ассоциации, химический состав минералов и условия формирования метасоматических пород Вознесенского месторождения золота, расположенного в зоне Главного Уральского разлома на Южном Урале.Методы. Изучение химического состава минералов производилось на сканирующем электронном микроскопе Tescan Vega Compact с энергодисперсионным анализатором Xplorer 15 Oxford Instruments. Р-Т параметры образования оценены с помощью хлоритового геотермометра и доломит-кальцитового геотермобарометра.Результаты и выводы. Выделены два типа метасоматических пород: 1) пропилиты, слагающие внешние зоны метасоматического ореола, и 2) березит-листвениты, распространенные в его внутренних частях и вмещающие золотое оруденение. Основными минералами пропилитов являются амфибол, ортоклаз, альбит и рипидолит. Амфибол представлен двумя генерациями, к ранней из которых относятся магнезиальная и актинолитовая роговая обманка, а к поздней – актинолит. Температура кристаллизации рипидолита (307–313°С) соответствует диапазону температур образования пропилитов альбит-актинолитовой фации. Березит-листвениты (ассоциация: кварц, альбит, хлорит, белая слюда и карбонат) сформировались при температуре 255–338°C и давлении 0.48–0.72 кбар. Показано, что золоторудная минерализация концентрировалась в наиболее высокотемпературных зонах ореола березит-лиственитовых изменений. Такие температурные условия существовали в дайках и их экзоконтактовых зонах, нарушенных разрывами. Светлая слюда в березит-лиственитах представлена серицитом и фенгитом, а карбонат – парагенезисом кальцита и доломит-анкерита. Хлорит по составу и времени образования разделяется на ранний железистый рипидолит и поздний пикнохлорит, обедненный Fe и обогащенный Si, что, возможно, связано с падением температуры в процессе минералообразования и ростом активности сульфидной серы во флюиде. В пикнохлорите по мере удаления от рудных тел увеличивается содержание Si и уменьшается количество AlIV. Изменение состава пикнохлорита обусловлено снижением температуры. Результаты исследований свидетельствуют о формировании Вознесенского месторождения в мезотермальных условиях.
Литосфера. 2023;23(3):430-446
430-446
Высокоглиноземистые породы Панимбинской и Маяконской площадей Енисейского кряжа: вещественный состав и перспективы получения андалузитовых и кианитовых концентратов
Аннотация
Объект исследования. Андалузит- и кианитсодержащие (13–19 мас. % Al2SiO5) породы Тейского метаморфического комплекса (Маяконский и Панимбинский участки), Енисейский кряж.Цель исследования. Изучение вещественного состава и обогатимости высокоглиноземистых пород Панимбинской и Маяконской площадей.Материалы и методы. Лабораторные эксперименты по обогащению метаморфических пород Тейского комплекса методами электромагнитной и гравитационной сепарации выполнены в ИГМ СО РАН (г. Новосибирск). Концентраты получены из представительных проб андалузитовых, кианитовых и андалузит-кианитовых метапелитовых пород. Породы дробили, измельчали и классифицировали на фракции <0.06, 0.06 ≤ x < 0.1 и 0.1 ≤ x < 0.25 мм. Выделение концентратов производили из размерных фракций ≥0.06 мм. Методами количественного рентгенофазового анализа, РФА, МС-ИСП и СЭМ охарактеризованы фазовый состав, петро- и геохимические особенности исходных пород и продуктов их обогащения.Результаты. На первом этапе обогащения с применением электромагнитной сепарации получен магнитный продукт, в котором сконцентрированы ставролит, биотит, хлорит, ильменит, пирротин и пирит. На втором этапе из немагнитных продуктов на центробежном концентраторе с использованием CHBr3 выделены легкие продукты, в которых сконцентрированы кварц, полевые шпаты и мусковит. На последнем этапе с помощью двухножевого сепаратора тяжелый продукт предыдущего этапа обогащения поделен на “магнитный” первичный (52–92 мас. % Al2SiO5) и “немагнитый” финальный (70–97 мас. % Al2SiO5) концентраты. Андалузит-кианитовые концентраты с содержанием до 97 мас. % Al2SiO5 удалось получить c использованием наиболее дешевых и простых методов магнитной и гравитационной сепарации. Выходы андалузит-кианитовых концентратов невысокие (0.7–6%), однако сопоставимы с показателями обогащения кианитовых руд Карелии и Кольского полуострова и провинции Ганьсу, Китай.Выводы. Доказана возможность извлечения андалузитового и/или кианитового концентратов высокой чистоты из высокоглиноземистых метапелитов Тейского метаморфического комплекса.
Литосфера. 2023;23(3):447-465
447-465