Объект исследования. Глинистые породы серебрянской и сылвицкой серий венда западного склона Среднего Урала.

Материал и методы. Материалом для исследований явились данные о содержании основных породообразующих оксидов в глинистых породах (аргиллиты, глинистые сланцы, мелкозернистые глинистые алевролиты, всего около 180 образцов) с величинами потерь при прокаливании менее 6 мас. %. Указанные сведения получены в начале 2000-х гг. рентгенофлуоресцентным методом в ИГГ УрО РАН. По ним рассчитаны средние, минимальные и максимальные значения различных индексов выветривания. Отбор образцов выполнен из естественных обнажений в бассейнах рек Чусовая, Серебрянка, Сылвица, Межевая Утка, Усьва и Койва.

Результаты. Установлено, что осадочные последовательности серебрянской и сылвицкой серий, в которых диамиктиты присутствуют на нескольких уровнях, не обладают заметной контрастностью значений различных химических индексов изменения пород на палеоводоборах. Так, например, с учетом величин стандартных отклонений (±1σ) значения коэффициента Ракстона для всех девяти свит венда являются статистически сопоставимыми. Это же свойственно средним для глинистых пород разных свит значениям СIA, CIW, PIA, ICV и MIA(o). Вариации средних величин СРА показывают, что с учетом ±1σ только породы старопечнинской, гаревской и перевалокской свит можно считать статистически различающимися. С учетом ±1σ глинистые породы бутонской свиты по среднему значению Mg-индекса значимо отличаются от тонкозернистых обломочных пород гаревской и керносской свит. Глинистые породы танинской и керносской свит обладают слабой или умеренной положительной корреляцией между отношением TiO₂/Al₂O₃ и индексами Ракстона, PIA, ICV и гидролизатным модулем. Это предполагает зависимость перечисленных индикаторов интенсивности выветривания от состава пород на палеоводосборах.

Выводы. Полученные сведения позволяют считать, что при осреднении на уровне свит (даже если в составе свит достаточно много несомненно гляц иогенных образований) мы, по-видимому, не фиксируем специфический вклад последних и в итоге получаем в существенной степени иную картину, чем для других неопротерозойских отложений, включающих в себя диамиктиты, ленточные глины и интервалы с дропстоунами.

Объект исследования. Преобразованные обломочные руды Ишкининского кобальт-медноколчеданного месторождения, залегающего в серпентинитах Главного Уральского разлома.

Материалы и методы. Исследованы текстуры и структуры руд, методом LA ICP MS определены содержания элементов-примесей в сульфидах и оксидах, в программе Selektor проведено физико-химическое моделирование диагенетического образования акцессорных арсенидов.

Результаты. Обломочные руды представлены преобразованными гравелитами, содержащими угловатые и округлые обломки серпентинитов, сульфидов и хромита в псаммитовом матриксе такого же минерального состава. Гидротермальные минералы в обломках не сохранились; они замещены кристаллическим пиритом-2, пористым пиритом-3, ксеноморфным пиритом-4, пирротином, халькопиритом, магнетитом. Халькопирит и магнетит замещают все сульфиды, сульфоарсениды, хромит, а также нерудные минералы. Хромит присутствует в серпентинитовых обломках и представлен отдельными обломками кристаллов. В матриксе наблюдаются идиоморфные кристаллы кобальтина с включениями никелина, герсдорфита и самородного золота. Кристаллический пирит-2 характеризуется повышенными содержаниями Mn, Co, Ni, Cu и Zn. Пористый пирит-3 содержит повышенные концентрации Co, Cu и Se. Ксеноморфный пирит-4 обогащен большинством элементов-примесей по сравнению с другими сульфидами и другими генерациями пирита. Халькопирит характеризуется повышенными содержаниями Zn и Se. Пирротин содержит самые высокие концентрации Ni (1770 г/т) и повышенные – Co (407 г/т).

Выводы. Главные элементыпримеси руд месторождения (Co и Ni), а также Cu, Zn и Mn присутствуют не только в сульфидах, но и в оксидах: хромит содержит Zn и Ni, а магнетит – Mn и Cu. Селен содержится в сопоставимых количествах во всех сульфидах. Теллур главным образом концентрируется в пирите-4. По сравнению с другими колчеданными месторождениями серпентинит-сульфидные гравелиты Ишкининского месторождения были преобразованы не выше стадии диагенеза. Диагенетическое преобразование обломочных руд привело к формированию аутигенных кобальтина, герсдорфита, никелина и самородного золота в результате высвобождения элементов-примесей из первичных гидротермальных сульфидов, что отразилось на общем низком уровне содержаний элементов-примесей в позднедиагенетических минералах. Термодинамическое моделирование показало возможность образования As-содержащих фаз (в частности, никелина) при температурах до 200°C и ниже.

Объект исследований. Кварцевые жилы, долериты и габбро-диориты Туканского золотокварцевого месторождения – одного из многочисленных мелких золотокварцевых проявлений в Худолазовской мульде ЗападноМагнитогорской зоны.

Методы. Изучение морфологии и состава самородного золота проведено при помощи оптического микроскопа Axioskop 40 А и сканирующих электронных микроскопов Tescan Vega 3 и JEOL-6390LV. Химический состав пород определялся рентгенофлуоресцентным (Carl Zeiss VRA-30) и атомно-эмиссионным (Shimadzu ICPE-9000) анализами. Термобарогеохимические исследования осуществлены в термокамере Linkam TMS-600 c программным обеспечением LinkSystem 32 DV-NC и оптическим микроскопом Olympus BX51. Газовый состав флюидных включений изучен методом рамановской спектроскопии (Horiba LabRam HR800 Evolution).

Результаты. Золотоносные кварцевые жилы и долериты, секущие габбро-диоритовую интрузию худолазовского комплекса, связаны с разрывными нарушениями субмеридионального простирания. Самородное золото имеет различную морфологию и приурочено к трещинам в кварцевых жилах и измененных долеритах. Состав золота стабилен, средняя пробность 871.0 ± 8.3‰. Анализ флюидных включений в золотоносной кварцевой жиле показал, что золото отлагалось при температуре не менее 186–230°С из флюида с соленостью 4–8 мас. % NaСl-экв. Во флюидных включениях установлено наличие газов СО₂, N₂ и CH₄. Во вмещающих золотоносные жилы долеритах и габбро-диоритах обнаружены сульфиды (пирит, пирротин, халькопирит, пентландит, виоларит), сульфоарсениды (кобальтин и его аналоги), а также минералы Ag (гессит) и Pb (куранахит и фазы, схожие по составу с минералами группы дагганита и буркхардтита).

Выводы. Выдержанный состав самородного золота и узкий интервал солености и температур гомогенизации флюидных включений свидетельствуют об образовании золота в течение единой стадии минералообразования. Основным источником золота могли быть долеритовые дайки улугуртауского комплекса. Присутствие во флюидных включениях из золотоносного кварца газов СО₂, N₂ и CH₄ свидетельствует о том, что в минералообразовании принимал участие не только магматогенный флюид, но и флюид из вмещающих пород. Низкое значение отношения X(CO₂)/X(CH₄) (≤0.7) свидетельствует об умеренно восстановленном характере рудообразующего флюида. Низкие концентрации Au (0.1–0.4 г/т) в кварцевых жилах, долеритах и габбро-диоритах, в том числе содержащих видимое золото, подтверждают слабый промышленный потенциал месторождения

Объект исследования. Верхнекамское месторождение калийных солей, расположенное в Предуральском прогибе, и деформационные структуры внутри соляной толщи, связанные с влиянием Уральского орогена.

Материалы и методы. Проведена комплексная интерпретация гравиметрических данных и результатов геологических исследований, в том числе бурения скважин. Использованы материалы, полученные при обработке данных гравиметрии в системе VECTOR. На основе связи между аномалиями силы тяжести и плотностной дифференциацией пород характеризуются форма, размеры изучаемых объектов и их взаимное положение. Результаты. Применение современных методов обработки и интерпретации гравиметрических данных позволило обнаружить дислокации разной кинематики, сформированные под влиянием силового поля, источником которого является коллизионная структура Урала. В ходе тектонического развития в геодинамической обстановке горизонтального сжатия внутри толщи солей сформированы постседиментационные структуры, усложняющие внутреннее строение соленосной формации. Обладая высокой пластичностью и низкими прочностными свойствами, толща солей представляет собой в силовом поле Предуральского прогиба автономную геодинамическую систему, где возникающие при воздействии Уральской коллизионной зоны механические напряжения реализовывались в виде деформационных структур.

Результаты тектонической эволюции солей устойчиво проявляются аномалиями в гравитационном поле.

Выводы. С помощью гравиметрического метода внутри соляного комплекса обнаружены структуры, сформированные под динамическим влиянием Урала – как отклик геологической среды на действие силового поля.

Предмет исследований. Деформации и напряженное состояние массива горных пород на объектах недропользования.

Материалы и методы исследования. Богатый экспериментальный материал об относительной деформации материи, а главное о деформации массива горных пород, т. е. земной коры, полученный за многие годы исследований, дал возможность найти подход к решению этой проблемы, используя само поведение массива горных пород при отклике его на техногенную деятельность.

Результаты. Получены первые результаты об относительной деформации материи в условиях изменяющихся внешних факторов: 1) деформации самого массива горных пород; 2) деформации маркшейдерской рулетки как средства измерения; 3) деформации кварцевой трубки в деформометре как средства измерения.

Выводы. С использованием результатов замеров в доступном для нас 11-летнем наноцикле солнечной активности обнаружены закономерности формирования деформации и напряжений массива горных пород. Выявлены изменения физического состояния средств измерения, основанных на электромагнитных волнах: спутниковых навигационных систем, свето- и радиодальномеров. В то же время было установлено, что все эти параметры изменяются во времени непрерывно и бесконечно, и отслеживание этих изменений необходимо для надежного прогноза их влияния на техногенную деятельность.

Заключение. Указанные в статье результаты являются развитием исследований, представленных в опубликованных работах авторов, главные выводы которых заключаются в следующем. 1. Получаемые в настоящее время данные о деформации массивов горных пород методами, основанными на различных физических принципах, являются относительными и не позволяют судить об их абсолютной величине. 2. Международному сообществу ученых необходимо разработать механизм отслеживания изменений в средствах измерения напряжения и деформаций массивов горных пород.

Объект исследований. Фазовые соотношения между тепловыми потоками и температурой земной поверхности в суточном цикле.

Методы. Экспериментальные исследования – актинометрические наблюдения, мониторинг теплового потока через поверхности (грунта и искусственного слоя) и температуры поверхностей (грунта и искусственного слоя) на Объединенной гидрометеорологической станции (ОГМС) “Верхнее Дуброво” в 2020 г. 

Результаты. Изменения теплового потока через поверхности происходят синхронно с изменениями суммарной солнечной радиации у земной поверхности, которая, в свою очередь, синхронна с изменениями инсоляции на верхней границе атмосферы. Максимумы всех этих тепловых потоков наблюдаются в солнечный полдень. Температурная реакция отстает от них на величину, определяемую тепловой неоднородностью грунта. Ранее предложенная нами модель температурного отклика земной поверхности на изменение внешнего радиационного воздействия в настоящем исследовании развита на случай теплофизически неоднородного полупространства. Для простейшего случая неоднородности (наличия контрастного по тепловым свойствам верхнего слоя) приведено и исследовано аналитическое выражение. Если теплопроводность пород верхнего слоя ниже теплопроводности подстилающих пород, то фазовый сдвиг между вариациями теплового потока и температурным откликом земной поверхности уменьшается от значения, характерного для поверхности однородного полупространства (45°).

Заключение. Исследования грунта площадки ОГМС “Верхнее Дуброво” позволили построить теплофизический разрез и верифицировать модель по экспериментальным данным. Погрешности теоретических оценок в основном не превышают погрешности оценки фазы при 10-минутной дискретности отсчетов. Полученные результаты могут найти применение в климатических (в том числе палеоклиматических) и экологических исследованиях, при изучении теплообмена на искусственных покрытиях городов и их роли в формировании городских островов тепла.

Объект исследования. Органоминеральные отложения урочища оз. Песчаное (Амурская область, в междуречье Амура и Зеи).

Материал и методы. Работа основана на изучении состава органоминеральных отложений, их радиоуглеродном датировании и палинологическом анализе.

Результаты. В ходе радиоуглеродного датирования определено, что осадконакопление началось более 4 тыс. календарных лет назад. Установлены особенности накопления и распределения породообразующих оксидов и микроэлементов по органоминеральному осадочному профилю. В минеральном составе преобладают кварц, полевые шпаты, встречаются амфиболы, пирит, гранат и биотит. Наибольшие значения коэффициента рассеяния в толще отложений характерны для Hg (8.0), Tl (6.7), La (5.3), ниже – Zr, Rb и Li (4.7, 4.4 и 4.1 соответственно).

Заключение. Исследование геохимических характеристик органоминеральных отложений позволило выделить индустриальный период осадконакопления, для которого характерно увеличение концентраций Hg, Cd, Pb, Sn. Фоновые содержания элементов органоминеральных отложений урочища оз. Песчаное могут быть использованы в качестве регионального фона для отложений на трансграничной территории Верхнего и Среднего Амура и его притоков. Рассчитанные геохимические коэффициенты свидетельствуют о пресноводности бассейна и чередовании застойных и окислительных обстановок при осадконакоплении. Повышенные значения Ca/Sr связаны с изменением климатического режима в сторону похолоданий, которые происходили в течение последних 4 тыс. лет на данной территории: 4300–4100, 2400–2100, 500–230 лет назад.