Preview

Литосфера

Расширенный поиск
№ 4 (2018)
Скачать выпуск PDF
483-499 76
Аннотация
Предмет исследований . Представления о плюмовой тектонике возникли и стали разрабатываться всего лишь несколькими годами позже теории тектоники литосферных плит. Однако на Урале вопрос о проявлениях плюм-тектоники, в отличие от плейт-тектоники, практически не поднимался вплоть до последнего десятилетия. Это объясняется сложностью выявления плюмов в древних складчатых областях вообще, поскольку в них невозможно применение сейсмотомографии, а магматические комплексы частично скрыты под более молодыми осадками, частично эродированы и вдобавок подверглись искажениям, связанным с распадом континентов, субдукцией и складчато-покровными деформациями. Материалы и методы . В течение последнего десятилетия среди магматических комплексов Урала (преимущественно в пределах его западного склона), Пай-Хоя и Новой Земли, благодаря уточнению возраста магматических формаций, изучению их геодинамически обусловленной петрохимии и корреляции их с комплексами аналогичного возраста в других регионах, автору удалось наметить 10 уровней возможного проявления плюмовых и суперплюмовых событий. Результаты. Предполагается наличие на территории современного Урала реликтов следующих плюмов: навышского (нижний рифей), машакского (средний рифей), аршинского и кирябинского (терминальный рифей), маньхамбовского (кембрий), кидрясовского (ранний-средний ордовик), ушатского (поздний ордовик-ранний силур), Кольско-Днепровского (девон), степнинского (пермь), Урало-Сибирского (ранний-средний триас).
500-519 85
Аннотация
Вступление. Приводится обоснование реологической модели земной коры с барьерной зоной между верхней и средней ее частью, непроницаемой для флюидов, что коренным образом меняет современные представления о строении верхней части литосферы. Дается критический обобщающий обзор исследований реологии земной коры и предлагавшихся ранее разными авторами моделей строения континентальной земной коры и геологической природы геофизической границы К1. Методы. Исследуется обводненность средней коры и нижележащих зон. Данные электромагнитных глубинных зондирований указывают на то, что в средней и нижней коре и, видимо, в верхней мантии содержание свободной воды составляет по объему около 1%. Следовательно, существует какая-то преграда, не позволяющая всей воде быть выжатой вверх, в область верхней коры, где открытое трещинно-поровое пространство заполнено водой под гидростатическим давлением. Итак, в земной коре материков существует ясно выраженная гидродинамическая зональность. Эта всеобщая зональность земной коры материков теперь подтверждена геофизикой и сверхглубоким бурением, что недостаточно осознано еще большей частью геологов и геофизиков. Обсуждение. В верхней коре, по мере углубления, породы постепенно становятся прочнее и прочнее, так как эффективное давление растет и сжимает их все сильнее. Геофизические исследования отмечают это ростом скорости распространения сейсмических волн и уменьшением электропроводности. Ниже горизонта закрытия пор и трещин (ниже барьера) картина резко меняется. Эффективное давление падает, и породы полностью теряют упрочнение, становясь даже менее прочными, чем на дневной поверхности. Следовательно, ниже самых прочных низов верхней коры под плотной непроницаемой зоной располагается этаж чрезвычайно ослабленных водосодержащих пород. Земная кора оказывается резко расслоенной на этажи (зоны) не только по обводненности, но еще более контрастно - по реологическим (прочностным) свойствам. При любых, даже незначительных, механических движениях и деформациях на границе прочного и слабого этажей, неизбежно возникает срыв и подвижки. Выводы. Рассматривается значение предложенной модели строения земной коры для тектоники, петрологии, рудообразования, гидрогеологии, нефтяной геологии, сейсмичности, а также для захоронений радиоактивных и других отходов.
520-542 244
Аннотация
Предмет исследования. На основе анализа значений ряда литогеохимических индикаторов среды и обстановок осадконакопления, свойственных глинистым породам редкинского, беломорского и котлинского региоярусов верхнего венда востока, северо-востока и севера Восточно-Европейской платформы (ВЕП) сделан вывод об отсутствии каких-либо принципиальных их вариаций на указанной территории на протяжении всего позднего венда. Вместе с тем в это время можно проследить некоторые крупные этапы макроэволюционных и макроэкологических преобразований биоты. Так, на редкинском этапе в низкоэнергетических обстановках внутреннего шельфа формируется авалонская экологическая ассоциация макроорганизмов (фрондоморфы и вендобионты), появляются палеопасцихниды. Беломорский этап характеризовался диверсификацией фрондоморфных организмов и миграцией вендобионтов в обстановки с относительно более высокой энергией среды, широкой экспансией и богатым видовым разнообразием палеопасцихнид, а также появлением трибрахиоморф и билатераломорф. В котлинское время произошло резкое сокращение таксономического разнообразия в сообществах эдиакарского типа (котлинский кризис), что рассматривается как следствие вытеснения вендобионтов, трибрахиоморф и билатераломорф животными, а в каналах распределительных систем этого этапа продолжала эволюционировать намская ассоциация, демонстрирующая относительно широкое распространение палеопасцихнид и микробиальных сообществ арумбериеморфного типа. На проанализированном нами материале видно, что указанные преобразования не контролировались крупными факторами и обстановками осадконакопления (палеогеодинамика, палеоклимат, состав субстрата в областях осадконакопления, вулканическая деятельность и др.), а являлись, скорее всего, внутрисистемными экологическими перестройками. Таким образом, главная причина котлинского кризиса - биологическая эволюция, проявившаяся вне зависимости от изменения (или сохранности) факторов внешней среды. Материалы и методы . В рамках настоящего исследования использованы данные о содержании основных породообразующих оксидов, а также редких и рассеянных элементов в тонкозернистых алюмосиликокластических породах (глинистых сланцах, аргиллитах и алевроаргиллитах), образцы которых отобраны из естественных разрезов ашинской серии Южного Урала, сылвицкой серии Среднего Урала, керна скважин Кельтминская-1 (Вычегодский прогиб) и Тучкино-1000 (Юго-восточное Беломорье). Привлечены также сведения о химическом составе глин старорусской и василеостровской свит южного склона Балтийского щита. Результаты. Указанные данные позволили с той или иной степенью достоверности судить об особенностях рециклинга поступавшего в различные районы поздневендского Мезенского бассейна осадочного материала, составе пород в областях размыва и, соответственно, составе субстрата в разных сегментах бассейна, на котором формировались микробиальные маты и обитали многоклеточные организмы, а также о палеогеодинамических обстановках и ряде других факторов внешней среды (среды осадконакопления), на фоне которых происходило формирование и развитие различных групп мягкотелых организмов.
543-565 59
Аннотация
Представлены результаты литолого-геохимического изучения хирнантских отложений на западном склоне Приполярного (разрезы Ко-БКБ и Ко-108/01) и Северного (разрез БК-2) Урала. Выявлено, что регрессия в раннем хирнанте проявилась в формировании седиментационно-диагенетических брекчий, эрозионных поверхностей, биокластовых песков и в частых колебаниях кривых δ13C и δ18O. В позднем хирнанте существовали более мористые обстановки отмелей с криноидно-песчаными фациями и более спокойноводные условия нижней зоны литорали, а изотопный состав углерода и кислорода имел положительную тенденцию до середины верхнего хирнанта, сменившуюся к кровле на отрицательную. В среднем хирнанте выявлен выразительный негативный экскурс изотопных кривых углерода и кислорода, который можно применять в качестве регионального геохимического репера. Этот кратковременный интервал в хирнантское время, вероятнее всего, характеризует резкое обмеление, интенсивный континентальный снос и влияние пресных вод при обширной региональной регрессии Тимано-Североуральского морского бассейна. Для хирнантского яруса Западного Урала, исходя из установленного позднекатийского возраста кырьинского горизонта, предложено выделить “кожымский” горизонт со стратотипическими разрезами на р. Кожым Приполярного Урала.
566-573 83
Аннотация
Объект исследования. В статье приведены результаты геохронологического и изотопно-геохимического изучения Арсентьевского титаноносного габбро-сиенитового массива Западного Забайкалья, ранее отнесенного к габбро-сиенитовой серии двухфазного строения. Породы массива содержат повышенную концентрацию титаномагнетита, ильменита, магнетита и в некоторых случаях апатита и рассматриваются как комплексные железотитановые руды. Методы . Исследования были выполнены методами силикатного анализа, РФА и ICP-MS; определение возраста по цирконам проведено методами LA-ICP-MS и SHRIMP-II, состав минералов изучался на рентгеновском микроанализаторе МАР-3 и электронном микроскопе LEO-1430. Результаты. Петролого-геохимическое изучение пород подтвердило, что в базитах фиксируется стандартный тренд эволюции составов от меланократовых к завершающим лейкократовым разностям с увеличением содержания кремнезема, глинозема, натрия и уменьшением содержания магния и кальция. Сиениты отличаются от анортозитов по содержанию примесных элементов, включая рубидий, ниобий, стронций и РЗЭ. Геохронологические исследования позволили установить значительный временной перерыв в образовании габброидов относительно сиенитов. U-Pb возраст габброидов составил 279.5 ± 2.0 млн лет, щелочно-полевошпатовых сиенитов - 229.4 ± 2.8 млн лет, а биотитовых сиенитов 226 ± 2.4 млн лет. Выводы. Полученные результаты по возрасту и данные по геохимическим особенностям пород позволили сделать вывод об отсутствии генетической связи базитов и сиенитов. Петрохимические и геохимические особенности биотитовых и щелочно-полевошпатовых сиенитов оказались близки к таковым пород мезозойского Куналейского комплекса.
574-584 72
Аннотация
Объект исследования . В статье приводятся результаты минералого-геохимического и изотопно-хронологического исследований цирконов из габбро Нуралинского массива. Материалы и методы. Амфиболовое габбро мелкозернистое массивной текстуры сложено роговой обманкой, основным плагиоклазом и эпидотом. Содержание РЗЭ в габбро существенно превышает их содержание в ультрамафитах массива. Содержание РЗЭ и РЭ в цирконах определялось методом вторичной ионной масс-спектроскопии на приборе CAMECA-IMS-4F. U-Pb возраст цирконов получен на микрозонде SHRIMP II. Результаты. Установлены различные варианты сложного многофазного зонального строения цирконов габбро. Наряду с широко известными классическими тонко- и грубозональными вариантами выделен новый тип зональности - “полигенный”. Он объединяет следы и первичного роста, и наложенных процессов. Основу вещественной эволюции цирконов составляет прогрессивное их рафинирование в процессе роста, снижение U, Th и РЗЭ в поздних генерациях. Эти изменения не выходят за пределы вариаций в границах единого геохимического пространства, обусловленного связью с единым источником. Механизм образования последовательных генераций цирконов отражает анатектическую природу габбро. Возраст цирконов габбро 410.5 ± ± 1.1 млн лет при длительности процесса кристаллизации породы - 2.0-2.5 млн лет, что на 30-35 млн лет меньше возраста циркона лерцолитов. Выводы. Мы полагаем, что это свидетельствует об отсутствии генетических связей между габбро и ультрабазитами массива.
585-592 75
Аннотация
Объект исследований. Впервые охарактеризованы особенности начального изотопного состава гафния цирконов из верлитов Феклистовского массива, с которым ассоциируют прибрежно-морские россыпи платины. Материалы и методы. Результаты по изотопии гафния для предварительно продатированных зерен цирконов получены с помощью метода лазерной абляции и масс-спектрометрии с ионизацией в индуктивно-связанной плазме на многоколлекторном спектрометре Nu-plasma с системой лазерного пробоотбора New Wave LUV213. Результаты. Широкие вариации176Hf/177Hfi (0.28241-0.28312) и εHf(t) (от -4.8 ± 1.1 до 20.3 ± 0.6) в палеозойских цирконах верлитов свидетельствуют об участии вещества деплетированной мантии (εHf(t) ≈ +15) и взаимодействии с производными других источников, эквивалентных субконтинентальной литосферной мантии и/или континентальной коре (εHf(t) от -5 до +5). Протерозойские и позднеархейские цирконы Феклистовского массива отличаются более умеренными вариациями176Hf/177Hfi (0.28107-0.28224) и εHf (от -4.8 ± 0.4 до 8.1 ± 0.6). Выводы. Особенности изотопного состава гафния для большинства докембрийских цирконов Феклистовского массива (εHf(t)от -3.8 ± 0.5 до +2 ± 0.5) свидетельствуют об их ксеногенной природе и вероятном заимствовании из пород фундамента Сибирской платформы.
593-606 68
Аннотация
Предмет исследования. В статье рассмотрены новые геологические и геохимические данные по медистым песчаникам (МП) Оренбургского Предуралья. Результаты. Геохимические данные показывают, что вмещающая пермская толща могла служить источником РЗЭ и других микроэлементов для рудообразующих флюидов. Для МП Оренбуржья характерено обогащение широким спектром микроэлементов, включающим Cu, Ag, Au, Cd, Сr, Ni, Mn, Co, V, U, Sc, и Pb, по сравнению с их кларками в верхней коре. Они отличаются от МП Африканского пояса низкими содержаниям Co и низким Со/Ni отношением, характерным для низкотемпературных флюидов метеоритного происхождения. По геолого-генетическим особенностям и геохимическим индикаторным показателям установлено сходство МП Южного Предуралья с Cu-Ag месторождениями типа Манто в Чили и Иране, а также с МП Ирана и глинистыми сланцами Купфершифера. Выводы. Предложенная геолого-генетическая модель МП указывает на вероятное многоэтажное развитие Cu-Ag минерализации на глубину, как и на месторождениях типа Манто в Чили и Иране. Пермские МП Приуралья могут рассматриваться как весьма перспективный новый (“старый”) источник сырья для развития медной промышленности региона. Полученные результаты могут быть использованы для прогнозирования новых месторождений.
607-620 77
Аннотация
Объект исследований . В статье рассмотрены результаты геохимических исследований рудовмещающих эффузивных и интрузивных пород Николаевского месторождения, расположенного в зоне Главного Уральского разлома на Южном Урале. Месторождение относится к нетрадиционному и слабо изученному на Урале золото-порфировому типу. Материалы и методы. Определение состава пород выполнено методами химического анализа (ИГ УФИЦ РАН), масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой на квадрупольном масс-спектрометре ELAH 9000 (ИГГ УрО РАН) и рентгено-флуоресцентного анализа на спектрометре VRA 30 (ИГ УФИЦ РАН). Результаты. Установлено, что золото-порфировое оруденение ассоциирует с островодужным вулкано-интрузивным комплексом, объединяющим плагиофировые и пироксен-плагиофировые базальты, их туфы, интрузии габбро и рудоносную серию даек плагиофировых долерит-порфиритов и габбро-диорит-порфиритов. Породы комплекса, включая рудоносные дайки, имеют нормальную щелочность, толеитовый и переходный от толеитового к известково-щелочному состав. Среди вулканогенных формаций, фаунистически датированных в зоне Главного Уральского разлома на Южном Урале, по ряду геохимических параметров (например, отношениям Zr/Nb и Nb/Th) эффузивные и интрузивные образования месторождения наиболее близки к вулканитам колчеданоносной баймак-бурибаевской свиты (D1e2), залегающей в основании разреза Магнитогорской островной дуги, и, по всей вероятности, являются их возрастным аналогом. В то же время золотоносный комплекс отличается от баймак-бурибаевской свиты общей повышенной железистостью и титанистостью, при пониженной магнезиальности всех разновидностей пород, а также отсутствием бонинитов и кремнекислых вулканитов, преобладанием порфировых типов пород, что может быть обусловлено особенностями геодинамической обстановки его образования. Выводы. Анализ геохимических данных с использованием диаграмм (La/Sm)N-TiO2 и V-Ti/1000 дает основание предполагать, что Николаевское месторождение сформировалось в зоне сопряжения островной дуги и задугового бассейна. Золото-порфировое оруденение, связанное с вулканическими процессами позднеэмского возраста, выделено на Южном Урале впервые.
621-641 75
Аннотация
Объект исследования . Изучены аутигенные зональные пиритовые конкреции и метакристаллы пирита из рудоносного горизонта Второй рудной залежи колчеданного месторождения Юбилейное. Материалы и методы. Исследовались 9 образцов и 25 полированных аншлифов кремнистых алевролитов с пиритовой минерализацией. Микротопохимия образцов проводилась с использованием энерго-дисперсионного анализатора Oxford Instruments X-act (Институт минералогии УрО РАН, г. Миасс) и лазерного микрозонда New Wave Research UP-213 , связанного с ICP-MS Agilent 7500 Университет Тасмании, Австралия. Результаты. В конкрециях и метакристаллах выделяется ядро пойкилитового микрозернистого пирита, окруженное каймой субгедрального пирита. Каждая зона характеризуется своими минералогическими и геохимическими особенностями. В диагенетическом ядре конкреции концентрируются химические элементы, свойственные микровключениям минералов, таким как кварц (Si), плагиоклаз (Na, Ca, Al, Si), гидрослюды (K, Si, Al, Mg, V, Cr), хлорит (Mg, Al, Si), рутил (Ti) и сфен (Ca, Ti), вкрапленности халькопирита (Cu), сфалерита (Zn), галенита (Pb, Sb, Bi), тетраэдрит-теннантита (As, Sb), самородного золота (Au, Ag), петцита (Au, Ag, Te), гессита (Ag, Te), теллуровисмутита (Bi, Te), алтаита (Pb, Te) и колорадоита (Te, Hg), а также изоморфные элементы-примеси (Co, Ni, As). Значительная часть каймы субгедрального пирита обеднена большинством химических элементов, за исключением Ni и As. Завершающая стадия роста конкреции сопровождалась обогащением субгедрального пирита как халькофильными (Au, Ag, Sb, Bi, Cu, Zn, Hg), так и литофильными (Ca, K, Na, Cr) элементами-примесями. Аналогичная минералого-геохимическая зональность характерна для эвгедрального кристалла пирита в котором ядро содержит повышенное количество Pb, Bi и Te, а кайма субгедрального пирита отличается крайне низкими концентрациями химических элементов. Так же, как и в конкреции, в эвгедральном кристалле пирита наружная кайма обогащена большинством элементов-примесей (Pb, Au, Ag, Sb, Cu, As, Mo, Cr и др.). Рост эвгедральных кристаллов и конкреций пирита происходил из диагенетических микронодулей пойкилитового пирита. Выводы. Конкреции и метакристаллы пирита обладают скрытой геохимической зональностью, которая выражается в обогащении ядра и внешней части каймы как халькофильными, так и литофильными элементами.

ЮБИЛЕИ



Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1681-9004 (Print)
ISSN 2500-302X (Online)