XXV Международная конференция "Физико-химические и петрофизические исследования в науках о Земле"

В работе рассмотрены перспективы использования каменного литья из природного сырья типа базальта в качестве материала для создания двухслойных «камень-бетон» контейнеров, пригодных для длительного хранения и захоронения радиоактивных отходов низкой и средней активности.

Объект исследования. Вольфрамовые месторождения Агинской и Аргунской структурно-формационных зон Восточного Забайкалья, их связь с магматизмом, источники и условия формирования.Методы. Для определения элементного состав пород применялись рентгенфлуоресцентный метод и стандартный химический анализ; концентрация редкоземельных элементов исследовалась методом сорбционно-атомно-эмиссионного анализа с индуктивносвязанной плазмой. Определение изотопного состава кислорода проводилось с использованием установки MIR 10-30 системы лазерного нагрева с лазером CO2 мощностью 100 Вт и длиной волны 10.6 мкм в инфракрасной области в присутствии реагента BrF5 на масс-спектрометре Финниган МАТ 253. Вся аналитическая работа выполнена на базе ЦКП Аналитический центр минералого-геохимических и изотопных исследований ГИН СО РАН.Результаты. Установлено, что Антоновогорское и Букукинское вольфрамовые месторождения связаны с гранитами кукульбейского комплекса, приналежащими к ильменитовой серии, а руды Спокойнинского месторождения ближе гранитам магнетитовой серии. Выявлена тесная корреляционная связь W c Ta, Nb, Hf и As, свидетельствующая о близких составах рудоносных источников кварц-вольфрамитовых руд вольфрамовых месторождений.Заключение. Для Барун-Шивеинского, Антоновогорского и Букукинского месторождений рассчитан изотопный состав кислорода во флюиде в равновесии с кварцем продуктивного этапа, что свидетельствует о магматических источниках оруденения.

В работе анализировали проявления радиоактивных отходов, пути утилизации и нейтрализации с использованием свойств горных пород и минералов.

Проведены эксперименты по плавлению образцов флюоритсодержащих онгонитов из массива Ары-Булак при 700-800 oС, давлении 100 МПа и фугитивности кислорода,соответствующей буферам Ni-NiO и Mt-Hem. Во всех опытах достигнут предел содержания фтора в алюмосиликатном расплаве и насыщение по флюориту и топазу. Изменение фугитивности кислорода качественно не влияет на фазовые отношения в изученных образцах, но приводит к небольшому увеличению растворимости топаза и уменьшению растворимости флюорита в силикатном расплаве. В составе силикатного расплава происходит соответствующее изменение значения коэффициента агпаитности К а и содержания СаО.

U-Pb (SIMS, SHRIMP-RG)-возрасты циркона из интрузивных пород Печорской зоны Большеземельского мегаблока фундамента Печорской синеклизы, вскрытых двумя скважинами на глубинах ~ 4.5 км, свидетельствуют о двух эпизодах островодужного магматизма. Первый имел место в конце рифея, а второй приурочен к границе раннего и позднего венда. Возраст габбродиоритов из скв. 1-Северный Савинобор, интерпретируемых как производные начальной стадии развития островной дуги, составляет 673 ± 7 млн лет. Позднеостроводужные плагиограниты скв. 1-Новая имеют возраст 564 ± 5 млн лет и предшествуют орогенным гранитоидам Припечорской разломной зоны с U-Pb-возрастами 555-544 млн лет.

Исследованы особенности пространственного распределения повторных сейсмических событий в условиях добычи полезных ископаемых в тектонически нагруженных массивах горных пород (на примере сейсмичности Хибин). Показано, что распределение расстояний от событий-триггеров до инициированных ими толчков в среднем подчиняется степенному распределению, параметр которого не зависит от магнитуды события триггера. Получена модель максимальных расстояний от гипоцентра события-триггера, на которых ожидаются повторные толчки с заданной вероятностью. Показано соответствие модели реальным данным. На основе анализа диаграммы ошибок обоснованы рекомендации по использованию данной модели на практике.

Объект исследований - новая геолого-генетическая модель щелочного магматизма, рассматривающая соленосные комплексы, находящиеся на путях восходящего движения глубинных магм, в качестве дополнительных источников щелочных и летучих компонентов. Материалы и методы. Обсуждению и обоснованию модели посвящено три статьи. В двух первых основное внимание было уделено геологическим аспектам проблемы. Охарактеризованы предпосылки и признаки участия древних соленосных комплексов в щелочном магматизме. Показано, что нахождение соленосных пород в глубоких зонах земной коры на путях восходящего движения потоков глубинных магм представляет собой геологически закономерное и достаточно распространенное явление. Обозначены щелочно-соляные ассоциации - пространственно-временные сочетания щелочных и соляных объектов; выделены их тектонические типы, для каждого из которых охарактеризованы эталонные объекты и дан глобальный обзор их разновозрастных аналогов.Результаты и обсуждение. Совокупность данных позволила оценить глубоко погребенные в субстрате более древние (чем магмы) соленосные комплексы как возможный важный и активный участник онтогенеза щелочных комплексов, дать положительную оценку геологическим аспектам модели “галоконтаминации магм” и соляно-магматических взаимодействий, сформулировать основные геолого-генетические положения модели.В заключительной части сделан акцент на обсуждении собственно генетических аспектов модели с оценкой вероятной роли и значимости различных галофильных компонентов в формировании щелочных магм и их особенностей. С этой целью рассмотрены черты подобия в пространственном и количественном распространении галофильных и фойдафильных компонентов в соляных и щелочных породах; обсуждена вероятная роль различных галофильных компонентов в формировании щелочной специализации магм, в возникновении богатого набора необычных особенностей щелочных пород - вещественных, структурных, морфологических и др.; оценена вероятность участия во взаимодействии с горячей магмой несоляных парагенных членов галофильного сообщества (доломитов, ангидритов, углеродистых отложений, рудных компонентов). Выполнен сравнительный анализ базовых положений рассматриваемой модели с другими моделями щелочного петрогенеза. Оценены достоинства модели и ее прогнозные возможности. Ряд положений выдвигается автором впервые и требует дополнительного обсуждения.

Исследованы особенности накопления и распределения тяжелых металлов (Cu, Zn, Mn, Cr, Ni, Co, Pb, Cd) в почвах наиболее крупных городов Амурской области: Благовещенска, Белогорска и Свободного. Основными техногенными загрязнителями урбаноземов исследуемых городов являются Zn, Pb, Mn, Cu. Оценка фракционного распределения тяжелых металлов (ТМ) показала, что поступающие в урбаноземы металлы в основном аккумулируются: Cu – во фракции, связанной с органическим веществом; Mn – связанной с оксидами и гидроксидами Fe и Mn; Zn и Cd – связанной с оксидами и гидроксидами Fe и Mn и специфически сорбированной; Ni, Co, Pb и Cr – связанной с оксидами и гидроксидами Fe и Mn и органическим веществом. С возрастанием техногенной нагрузки увеличивается доля подвижных форм ТМ (оксидной, связанной с органическим веществом и специфически сорбированной). Установлено, что в городских почвах возрастает потенциальная подвижность ТМ по сравнению с фоновой территорией. В почвах трех городов наибольшую потенциальную опасность среди изученных элементов представляют Zn, Cd и Mn, у которых потенциальная мобильность соответствует высокому уровню опасности. Средний риск включения в пищевые цепи характерен для Pb, Ni, Co.

Рассматривается один из аспектов формирования углеводородного потенциала основной нефтегазоматеринской толщи (НГМТ) верхнедевонско-турнейского возраста в разрезе осадочного чехла территории Пермского края. Предметом изучения являются основные химико-битуминологические характеристики рассеянного органического вещества (РОВ) пород данной толщи. Выборка параметров, собранная для изучения толщи, содержит более чем 4300 определений. Основной целью исследования является дифференциация рассеянного органического вещества пород в зависимости от распределения величин битумоидного коэффициента и степени обогащенности толщ органическим углеродом. По условиям формирования верхнедевонско-турнейская толща пород характеризуется максимальным развитием на данной территории благоприятных геохимических фаций, в условиях которых происходит преобразование РОВ в углеводороды нефтяного ряда. Статистический анализ средних значений химико-битуминологических параметров подтвердил сингенетичность РОВ вмещающей породе с высокой степенью преобразованности и обогащенности миграционно-способными битумоидами, что позволяет считать данную толщу нефтегазогенерировавшей и обеспечившей формирование нефтегазоносности разреза. Далее, опираясь на фундаментальные исследования, в частности зависимость Успенского-Вассоевича, была впервые количественно обоснована дифференциация РОВ девонско-турнейской толщи на сингенетичное, смешанное и эпигенетичное. Исследуя выборку методами регрессионного и дискриминантного анализов, было показано, что выделенные типы РОВ, статистически различны по соотношению параметров С орг и β, что доказывает их отношение к битумоидам различного типа. Для каждого выделенного типа РОВ в объеме стратиграфических подразделений основной НГМТ были также статистически установлены различные типы соотношений исследуемых параметров С орг и β. В результате проведения исследований автором установлено индивидуальное процентное распределение типов РОВ для каждого горизонта верхнедевонско-турнейской нефтегазоматеринской толщи и статистически доказано их различие по соотношению С орг и β, характеризующих индивидуальную интенсивность и направленность процессов преобразования битумоидов в микронефть. Установлено, что в этой толще максимально широким развитием эпигенетических битумоидов характеризуется собственно доманиковый горизонт.

Изучен изотопный состав свинца в изверженных породах мезозойских (базаниты Минусинского прогиба, ~80-70 млн лет) и палеозойских (габбро-фойдолит-фойяитовые интрузивы Кузнецкого Алатау, ~500-400 млн лет) щелочно-мафитовых комплексов Южной Сибири. Анализ проведен на прецизионном MC-ICP-MS оборудовании Nu Instruments Plasma 021 and Thermo Scientific Neptune Plus. Вариации первичных изотопных отношений Pb в породах (206Pb/204Pb 17,92-19,09, 207Pb/204Pb 15,53-15,57 и 208Pb/204Pb 37,49-39,01) свидетельствуют о гетерогенных мантийных источниках щелочно-мафитовой магмы. Ее главным компонентом могло быть вещество умеренно дебетированной мантии PREMA-типа, характерное для сублитосферных плюмов. В составе более поздних базанитов возрастает доля материала SCLM (субконтинентальная литосферная мантия). Предполагается взаимодействие щелочных расплавов с мантийно-коровыми субстратами, которые участвуют в строении орогенов. Авторы признательны сотрудникам ЦКП «Геохимия природных систем» Томского государственного университета и НИЦ «Курчатовский институт» за помощь в исследованиях. Вклад авторов: все авторы сделали эквивалентный вклад в подготовку публикации. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Актуальность. Работы по выбору мест для захоронения радиоактивных отходов проводились во времена бывшего СССР и замедлились после его распада. Предложено вернуться к результатам этих работ и к самим работам, так как строящиеся пункты захоронения радиоактивных отходов 3-го и 4-го классов не справятся с захоронением их прогнозируемых объемов.
Цель: предложить, как одно из возможных решений, захоронение радиоактивных отходов 3-го и 4-го классов в свободном пространстве отработавших горных выработок, в том числе на действующих горнодобывающих предприятиях, и рассмотреть условия, от которых зависит их использование. Обратить особое внимание на информационную работу с населением, мнение которого может преобладать над всеми остальными аргументами. Объекты: отработавшие и действующие горные выработки, накопленный объем отходов в мире и в России, выбор надежных источников информации, отечественный опыт захоронения отходов в горных выработках.
Методы. Рассмотрены возможности захоронения радиоактивных отходов с точки зрения действующих нормативных документов и опыта эксплуатации выработок.
Результаты. Отмечено, что при организации обращения с отходами обязательны консультации с общественностью и информирование населения. Указаны надежные источники информации о количестве радиоактивных отходов разных классов, образующихся в Российской Федерации, их распределении по регионам и крупнейшим предприятиям. Отмечено, что объемы радиоактивных отходов на два порядка меньше объемов твердых коммунальных отходов, но они привлекают большее внимание общественности и СМИ, и это следует учитывать при обращении с ними, организации их хранения и захоронения.

Трансформные окраины представляют собой границы скольжения литосферных плит в горизонтальной плоскости, которые во временном и пространственном плане заменили собой конвергентные окраины, связанные с субдукцией. Это произошло вследствие: их взаимодействия по типу спрединговый хребет-жёлоб (Калифорния; разлом Королевы Шарлотты-Северные Кордильеры; западная часть Антарктического полуострова и, возможно, в позднемиоцен-плейстоценовый период на юге Южной Америки) или отмирания хребта вдоль континентальной окраины (Нижняя Калифорния); смены направления движения океанических плит (Западные Алеуты, Командоры; южная оконечность Анд); коллизии островной дуги с континентальной окраиной (Новая Гвинея). Постсубдукционный магматизм взаимосвязан со слэб-виндоу, образовавшимся в результате коллизии спредингового хребта с континентальной окраиной или с формированием разрыва в слэбе, либо отрыва слэба после прекращения субдукции по иным причинам. Магматические серии, сформированные в результате этих событий, включают разнообразные толеитовые (субщелочные), щелочные или известково-щелочные, высокоглинозёмистые и адакитовые породы. Исчерпывающий геохимический массив данных (более 2400 анализов) по магматическим породам эталонных трансформных и конвергентных геодинамических обстановок позволил обосновать наиболее информативные тройные диаграммы для петрогенных оксидов TiO2×10-Fe2O3Tot - MgO и рассеянных элементов Nb-La-Yb. Преимущественно подходящие для пород с содержанием SiO2 < 63 мас. %, новые диаграммы способны разделять магматические породы, образовавшиеся над зонами субдукции в островной дуге и окраине континента (связанных с конвергентными окраинами), от пород, образовавшихся в тектонической обстановке трансформных окраин вдоль континентов или островных дуг.

Объект исследования. Ксенокристаллы клинопироксена из концентрата тяжелой фракции 14 кимберлитовых тел Куойкского поля (западная часть поля: Обнаженная, Рубин, Серая, Водораздельная, Второгодница, Антошка; центральная часть: Слюдянка, Скиф II; восточная часть: Ирина, Ноябрьская, Вечерняя, Люся, Дьянга, а также Жила 79) (Якутская алмазоносная провинция, Сибирский кратон).
Цель. Реконструировать мантийные палеогеотермы под шестью кимберлитовыми трубками (Водораздельная, Обнаженная, Второгодница, Слюдянка, Дьянга, Жила 79), используя два независимых подхода.

Изучение новейших структур востока Таймырского полуострова, выраженных в рельефе, проводилось с помощью структурно-геоморфологического метода, позволяющего выявлять новейшие деформации, которые сопоставлялись с особенностями гравитационного поля и его трансформантов. Показано соответствие между гравитационными аномалиями и величиной конэрозионных поднятий, а также установлена приуроченность выделенных блоков и их границ к особенностям поля трансформантов гравитационных аномалий. Зоны сейсмичности в пределах Восточного Таймыра и сопредельных территорий тяготеют к разломам, активным в кайнозойский период, а также к вытянутой зоне контрастных значений гравитационных аномалий и их трансформантов северо-западного простирания.

В Дальнегорском рудном районе Сихотэ-Алиня изучены эксплозивные брекчии Солонцовой вулкано-тектонической структуры, сформированной раннепалеоценовыми породами дальнегорской вулкано-плутонической ассоциации. Показано, что эксплозивные брекчии соответствуют финалу формирования вулканической постройки центрального типа и, вероятно, синхронизированы по времени генерации с процессами Pb-Zn скарнового рудообразования. Изучение расплавных включений в кварце брекчий показывает, что раннепалеоценовые флюидонасыщенные очаги в финале дальнегорского импульса магматизма следует связывать с суперплюмазитовым расплавом трахидацитового состава (ASI = 1,1), который обогащен серой, хлором и рудными компонентами (Zn, Mn, Fe, Ti). Появление в очаге более кремнекислых ультракалиевых расплавов риодацитового состава представляется как результат флюидно-магматической дифференциации трахидацитового расплава на фоне проявившейся интенсивной кристаллизации альбита. Эксплозивные брекчии могут рассматриваться как прогнозно-поисковый признак при оценке перспектив рудоносности вулканических структур Дальнегорского рудного района в отношении скрытого на глубине свинцово-цинкового оруденения.

Проведено изотопно-геохронологическое изучение ряда проявлений молодого магматизма в пределах восточной части Балкарии (Северный Кавказ, Россия), которые предшествующими исследователями были отнесены к неоген-четвертичному этапу развития этого региона. Полученные результаты K–Ar-датирования впервые доказали, что на территории современной Восточной Балкарии в течение позднего кайнозоя была интенсивно проявлена вулканическая активность. Установлено, что максимальным распространением здесь пользуются разнообразные по составу (трахиандезибазальты, дациты, гранодиорит-порфиры) изверженные породы плиоценового (4.7–4.0 млн лет) цанского комплекса, для которого уточнен ареал распространения магматических образований в пределах северного склона Большого Кавказа на территории России. В связи с тем, что цанский комплекс является потенциально рудоносным, на основе новых изотопных данных локализована территория, перспективная на поиски Au–As–Sb–Sn–Mo-месторождений, иногда ассоциирующих с молодыми интрузивными телами. Выявлен новый очаг позднечетвертичного магматизма на Большом Кавказе (район горы Чегет-Джора), где 800–700 тыс. лет назад в палеодолине р. Удурсу сформировался лавовый поток андезитов.

Мигрирующая сейсмичность Байкальского региона в статистике поля эпицентров землетрясений.

Фазовые равновесия растворимости в системах, содержащих водорастворимые производные легких фуллеренов и соли редкоземельных элементов.

Введение. В пределах Октябрьского месторождения Норильского района состав руд и содержащихся в них минералов благородных металлов (МБМ) меняется существенно. Анализ форм нахождения и ассоциаций МБМ позволяет предположить условия их образования в рудах, а изучение их морфологии имеет принципиальное значение для решения технологических вопросов извлечения этих минералов из сульфидной руды. Цель. Анализ форм нахождения и ассоциаций МБМ для определения их условий образования. Материалы и методы. В работе изучено 44 аншлифа, полученных из керна скважин, вскрывших центральную часть Октябрьского месторождения. Состав и морфология минералов благородных металлов проанализированы методом сканирующей электронной микроскопии. Результаты. Изучены формы нахождения МБМ в сульфидных рудах и определена размерность их агрегатов. Выявлены различные парагенезисы МБМ в зависимости от состава сульфидных руд. Получено подтверждение гипотезы о существовании обратной зависимости между температурой кристаллизации МБМ и фугитивностью серы в рудообразующей системе. Заключение. Состав МБМ и их формы нахождения существенно отличаются в различных типах сульфидных руд центральной части Октябрьского месторождения, что отражает генетические особенности каждого типа оруденения. Выявленные различия в парагенезисах МБМ указывают на отдельную, самостоятельную эволюцию каждой разновидности вкрапленных и массивных руд при разных условиях. Это позволяет актуализировать устоявшуюся модель рудообразования в Октябрьском месторождении.

Объект исследования. Петрофизическая зональность золото-сульфидного месторождения Благодатное в Енисейском кряже.Материалы и методы. Исследованы физические поля методами магниторазведки, электроразведки и гамма-спектрометрии, петромагнитная неоднородность и минералого-геохимические (нейтронно-активационный анализ содержания редкоземельных и радиоактивных элементов, петрохимический рентгено-флуоресцентный анализ, электронно-зондовый микроанализ пиритов) особенности образований полиметаморфических комплексов, метасоматитов и руд.Результаты. Синколлизионное складчато-надвиговое нарушение (785 млн лет) подготовительного этапа обеспечило структурный контроль рудоносной минералообразующей системы. Признаками зон дислокационного метаморфизма являются магнитные и электрические геофизические аномалии, обусловленные пирротиновой и графитовой минерализацией зон кливажа на крыльях складок; удельного электрического сопротивления зон окварцевания в замках складок. Метасоматизм дорудного (753 млн лет) и рудного (698 млн лет) этапов осуществлялся в обстановке рифтогенеза. Дорудные кварц-мусковитовые и хлоритовые метасоматиты с углеродной минерализацией и надфоновыми содержаниями Au формировались под действием восстановительных растворов, в неизмененном виде они сохранились в непродуктивном блоке месторождения. Им свойственны повышенные содержания радиоактивных элементов и естественная электрохимическая поляризуемость. На рудном этапе Au концентрировалось благодаря флюидам гидрокарбонатно-сульфидного состава в нарушениях сбросо-сдвиговой кинематики, что привело к значительным петрофизическим преобразованиям продуктивного блока месторождения. Ранние углеродные метасоматиты в подрудных и корневых участках рудных тел были обеднены U, но сохранили свою электрохимическую активность. Уран накапливался на верхних горизонтах продуктивного блока, породы которых утратили поляризуемость вследствие проявления в них рассеянной карбонатной минерализации. В составе сульфидов кристаллизовался магнитный пирротин с закономерным увеличением его доли в корневых участках рудных тел. На заключительном этапе (368 млн лет) минерализованная зона была разбита взбросами на серию блоков с неодинаковыми вертикальными перемещениями и уровнями эрозионного среза. Это привело к выходу на дневную поверхность разноглубинных участков с контрастными петрофизическими характеристиками.Выводы. В формировании месторождения Благодатное выделено четыре этапа: подготовительный, два рудогенерирующих и заключительный. Петрофизические характеристики продуктов каждого этапа составили основу эволюционной петрофизической модели, апробация которой предполагается на материалах геофизических исследований территорий Енисейского кряжа.

Рассмотрена правовая основа и фрагменты фактического решения проблемы захоронения особой опасности радиоактивных отходов в России. В контексте обоснования и оформления лицензии Роснедр КРР 16117 ЗД на захоронение радиоактивных отходов в недрах участка «Енисейский» промышленной территории ЗАТО Железногорск Красноярского края. Текст статьи ограничен рамками рассмотрения «Закон «Об обращении с радиоактивными отходами» - Закон «О недрах» - лицензия на пользование недрами для захоронения радиоактивных отходов - нарушения, связанные с задокументированным невыполнением геологоразведочной стадии геологического изучения недр». При рассмотрении адекватности лицензии именно Роснедр такое условие необходимо и достаточно. Скрытый или очевидный отход от Закона «О недрах» при решении задач захоронения радиоактивных отходов часто ведет к ошибкам.

Рассмотрена возможная нормативная база экспертизы геологических материалов для условий обоснования подземного захоронения высокой активности и долгоживущих радиоактивных отходов в России. Признано целесообразным пополнить ее несколькими Федеральными нормами и правилами.

В последние годы в западной части полуострова Таймыр ведется активная разработка угольных месторождений и проводятся работы, связанные с созданием соответствующей инфраструктуры (порты, дороги и т.д.). Установленная в октябре 2020 года сейсмическая станция «Колба», входящая в состав уникальной научной установки «Архангельская сейсмическая сеть», регулярно регистрирует локальные сейсмические события, естественная природа которых ставится под сомнение. За период с октября 2020 г. по февраль 2023 г. на расстояниях до 200 км от станции зарегистрировано 150 сейсмических событий. Для очистки сейсмического каталога от событий техногенной природы мы использовали следующие критерии: локация событий по данным сейсмической станции «Колба», анализ волновых форм и спектрально-временных (СВАН) диаграмм, расчет соотношения амплитуд объемных волн S/P, анализ суточного распределения событий и их магнитудный диапазон. Сложность заключается в отсутствии регионального годографа для данного района, что сказывается на точности локации сейсмических событий. Использованный набор критериев позволил провести очистку сейсмического каталога и отнести все 150 событий к техногенной сейсмичности. Наиболее эффективными критериями являются анализ сонограмм событий и соотношение S/P. В отдельных случаях по виду волновых форм также можно определить принадлежность события к определенному промышленному объекту (в частности, к порту Бухта Север).

Приведены результаты комплексной интерпретации геофизических полей (магнитное, поле силы тяжести и радиоактивности) Юго-Западного Приморья (Хасанский район). Авторы приводят схемы, отражающие взаимосвязь геофизических полей с различными поверхностными и глубинными геологическими структурами и разрывными нарушениями различных порядков. Определены глубинные границы выходящих на поверхность локальных гранитоидных массивов юрского возраста. Оконтурены области распространения кайнозойского магматизма. Выделена аномальная зона повышенных значений радиоактивного поля, связанная с внедрением магматических тел с повышенным содержанием калия. Сделано предположение о существовании долгоживущей флюидопроницаемой зоны, контролирующей магматические процессы в регионе.

Выполнены исследования по оценке двух природных глинистых грунтов в качестве перспективных материалов для создания барьеров безопасности при захоронении РАО. Изучены показатели состава, влияющие на поглощающие свойства глин. Поглощающая способность грунтов исследована в динамических условиях на колонках в отношении Cs, Sr, U, Th, Ba (аналог Ra), Nd и Dy (аналоги Am-241, Cm-244) которые могут присутствовать в РАО III и IV класса опасности. Полученные экспериментально миграционные параметры (эффективная пористость, эффективный коэффициент дисперсии, сорбционная емкость грунтов) использованы при прогнозном математическом моделировании для сравнительной оценки эффективности барьеров безопасности из рассмотренных материалов и возможности их применения.

В статье приводятся результаты расчетов коэффициентов дискретности и энергоемкости мегаблоков, трансблоковых зон и узлов их пересечения на территории Европейского Севера России (Балтийский щит и север Русской плиты). Проведены расчеты поверхностной плотности разломов и функции дробления («блочности») мегаблоков, трансблоковых зон и узлов их пересечения. Анализ полученных параметров показал, что для сейсмоактивных зон и узлов их пересечения характерны высокие значения исследуемых параметров, сопоставимые со значениями, типичными для Арктического сейсмического пояса. Таким образом, можно говорить о пространственной связи блоков повышенной дискретности, энергоемкости и поверхностной плотности разломов с топографическим положением землетрясений.

Представлены важные достижения институтов Отделения химии и наук о Земле.

Фазовые отношения при плавлении системы оливин–жадеит–диопсид–гранат–(С–О–H-флюид), отмеченные метасоматической СО2-карбонатизацией силикатов и растворением Н2О в силикат-карбонатных расплавах, исследованы в физико-химическом эксперименте при 6 ГПа (условия верхней мантии). Установлено влияние (С–O–H)-флюида (содержание 5.0 мас. % с эквимолекулярными количествами Н2О и СО2) на состав и температуру квазинонвариантной перитектической реакции оливина и жадеит-содержащего расплава с образованием граната. Эта реакция является главным элементом структуры ликвидуса силикат-флюидных магматических и силикат-карбонат-углерод-флюидных алмазообразующих систем. Это обусловлено тем, что этой реакцией контролируются завершающие эпизоды фракционной ультрабазит-базитовой эволюции магматических и алмазообразующих расплавов верхней мантии. Режим фракционной кристаллизации способствует возрастанию концентрации жадеитового и водно-флюидного компонентов в остаточных силикат-флюидных и силикат-карбонат-флюидных расплавах, чем определяется последовательное изменение общего состава данных систем. Значимость жадеитового компонента в общем составе многокомпонентной магматической системы изменяется с его фракционным накоплением от примесного в ультрабазитовых перидотитах до главного системообразующего в базитовых эклогитах. По экспериментальным данным перитектическая реакция оливина сохраняет свое первостепенное значение, так как (С–О–H)-флюидные компоненты не вносят радикальные качественные изменения в фазовые отношения при плавлении ультрабазит-базитовой системы оливин–жадеит–диопсид–гранат–(С–О–H-флюид) при 6 ГПа. Вместе с тем их участие в составе системы приводит к количественным топологическим изменениям параметров ее ликвидусной структуры – понижению температур солидусной и ликвидусной границ, соответственно, на 120 и ~60–80°С, а также смещению состава перитектической реакции оливина с возрастанием концентрации оливин-содержащего компонента на ~10 мас. %. Значение перитектической реакции оливина обсуждено в контексте общего сценария процессов ультрабазит-базитовой эволюции верхнемантийного магматизма и генезиса алмаза, при этом учитывается роль перитектической реакции ортопироксена на ее ранних ультрабазитовых этапах.

Рассмотрены геологические, геохимические и изотопно-геохронологические свидетельства мезо- и неопротерозойских событий на западной окраине Сибирского кратона. Время внедрения анорогенных гранитов А-типа представлено двумя пиками - 1380-1360 и 800-720 млн лет. Эти события сопоставляются с этапами распада докембрийских суперконтинентов Нуна и Родиния и подтверждают территориальную близость Сибири и кратонов Северной Атлантики (Лаврентии и Балтики) в широком диапазоне времени (1,38-0,72 млрд лет).

Обойтись без геологии сейсмология не может, ибо сейсмология имеет дело с геологическим пространством-временем, резко отличным от всего, к чему физики привыкли в своей экспериментальной и теоретической работе. Проведен анализ пространственно-временного распределения сейсмичности, уровня геодинамического потенциала блоков земной коры и разломно-блоковой тектоникой региона. Установлены особенности связи между ними заключающиеся в том, что области с повышенной современной сейсмической активностью хорошо коррелируются с геодинамическими зонами, имеющими критический геодинамический потенциал и историческую активность. Составлены соответствующие сейсмотектонические схемы. Выявлены три субширотные зоны повышенной тектонической активности в Предгорной и Горной частях региона, контролируемые известными субкавказскими разломами. Составлена предварительная схема зон ВОЗ региона.

Исследования направлены на изучение современных геодинамических систем Урала в связи с неравномерным распределением сейсмической активности. На Южном и Среднем Урале, а также на смежных платформенных территориях исследованы неотектоническая зональность и геодинамические условия её формирования в связи с произошедшим в 2018 г. Катав-Ивановским среднемагнитудным землетрясением. Его эпицентр находится вне известных зон возможных сейсмических очагов, что потребовало дополнительных исследований для определения причин его возникновения. В результате приповерхностных и глубинных исследований установлены Уралтауско-Магнитогорская и Осинско-Большеусинская геодинамические системы, являющиеся причиной поперечной сегментации Урала и, возможно, одним из факторов сейсмической активности. Эти системы несогласно сочленяются друг с другом с развитием Бирско-Каратауской геодинамически активной зоны и Катав-Саткинской зоны интерференции, к которой приурочено рассматриваемое землетрясение. Зона интерференции исследована относительно трещиноватости и борозд скольжения с оценкой ориентации современных напряжений, наводимых со стороны активных областей. Эти напряжения являются причиной активизации Зильмердакского поздне-палеозойского надвига и, как следствие, Катав-Ивановского землетрясения. Сотрясения вызвали развитие вторичных опасных сейсмогенных явлений и деформации жилых зданий.

Получен серебросодержащий сорбент, характеризующийся высокими сорбционными свойствами по отношению к иодид-анионам (95±14%) и устойчивостью в различных средах, включая высокосолевые. Данный материал может быть использован в качестве добавки в бентонитовом буфере для предотвращения распространения радиоактивного иода за пределы пункта геологического захоронения радиоактивных отходов.

В работе приводятся новые данные минералогического и изотопно-геохимического исследований мегакристов цирконов (n = 48) из аллювия ручья Холомолох (приток реки Эбелях). С использованием геохимических классификационных схем было установлено наличие цирконов кимберлитового и карбонатитового генезиса. U–Pb-датирование цирконов показало наличие двух основных популяций: триасовой (258–221 млн лет; n = 18) и юрской (192–154 млн лет; n = 30). При анализе графиков средневзвешенных 206Pb/238U-возрастов отчетливо выделяются следующие возрастные этапы: 155 ± 3, 161 ± 2, 177 ± 1.5, 183 ± 1.5, 190 ± 2, 233 ± 2.5 и 252 ± 4 млн лет. Предполагается, что транспортером Эбеляхских алмазов с мантийных глубин могли быть не только кимберлиты, но и другие родственные кимберлитам породы – карбонатиты, лампрофиры, лампроиты, оливиновые мелилититы и т.п. Алмазы из россыпей Эбеляха, вероятнее всего, имеют полигенные коренные источники и могут быть связаны с полихронным и многоэтапным среднепалеозойским и мезозойским кимберлитовым и щелочно-ультраосновным магматизмом в восточном обрамлении Анабарского щита (бассейн рек Эбелях, Маят и Биллях).

ГЕОТЕКТОНИКА И СЕЙСМИЧНОСТЬ ТАВРО-КАВКАЗСКОГО РЕГИОНА.

В первой части статьи приведены результаты анализа естественных структурных соотношений потенциальных полей и тектонического районирования Сибирской платформы (СП). Ниже показано отражение в геофизических полях эредитарности структурно-вещественных комплексов (СВК) докембрийского фундамента СП к палеопротерозойским мантийно-плюмовым событиям. Анализ атрибутов потенциальных полей как образов СВК глубокого докембрия позволил определить территорию максимального термально-мантийного воздействия на докембрийскую литосферу СП раннепротерозойского суперплюма, а также его предполагаемый центр в северо-западном сегменте СП. Пространственные особенности атрибутов, вскрывающие корреляционные отношения компонент потенциальных полей, способствовали уточнению положения системы ортогональных линеаментов Сибирской платформы, в целом соответствующей их каркасу, по А. К. Башарину. Опубликованные геолого-геофизические материалы, результаты обработки геофизических полей показали, что глубинное строение центральной части Анабарской тектонической провинции (АН) характеризуется параметрами, свойственными архейским алмазоносным кратонам, что указывает на наличие в её пределах алмазоносного литосферного корня. Юго-западный сегмент данной территории АН соответствует положению Ангаро-Вилюйского рудного пояса (АВРП), что наряду с другими данными является основанием для продолжения рудного пояса в северо-восточном направлении, его естественного и очевидного признания в ранге Сибирской алмазоносной провинции. Перспективы выявления новых промышленно-алмазоносных кимберлитовых полей связаны с территорией АН провинции, положением алмазоносного литосферного корня, зонами глубинных корово-мантийных разломов в её пределах и на границах.

Лунно-солнечное приливное воздействие оказывает непосредственное влияние на геодинамические процессы, происходящие в земной коре. Влияние гравитационного поля Земли на сейсмичность следует учитывать при прогнозе природных и техногенных землетрясений. Нами определена наибольшая плотность распределения самых сильных сейсмических событий Западно-Уральского региона во времени в зависимости от положения Луны на орбите и прохождении ее через перигей.

В статье представлены исследования особенностей техногенных сейсмических процессов на примере Североуральского бокситового месторождения. На данном месторождении в течение более четверти века, с 1994 года, проводились непрерывные сейсмологические наблюдения. В результате были сформированы базы сейсмологических данных. Наличие таких баз делает этот горнодобывающий бассейн уникальным объектом для изучения особенностей сейсмического режима в условиях сильного техногенного воздействия на недра и для анализа возможного влияния различных природных факторов. Работа посвящена исследованию связи солнечной активности, представленной рядом чисел Вольфа, с сейсмической активностью на Североуральском бокситовом месторождении, выражен- ной количеством динамических явлений и энергией, выделившейся при реализации данных сейсмических событий. Были проанализированы более 7 тысяч самых крупных динамических явлений с энергией от 10 тыс. Дж до 1,26 млрд. Дж с 2005 по 2020 год. В результате исследований было выявлено, что реализация событий для Североуральского бокситового месторождения происходит по определенным временным законам. Выделены циклы активизации событий, очаги которых с высокой корреляционной связью реагируют на 11-летние циклы солнечной активности. Определены периоды времени наиболее высокой сейсмической активности для данного месторождения. Выявлена отрицательная корреляционная связь 11-летних циклов солнечной активности и сейсмической активности на Североуральском бокситовом месторождении.

За последние несколько десятилетий стало очевидно, что разные виды человеческой деятельности могут вызвать локальный рост сейсмической активности. Одной из важных сфер, в которой проявляется связь сейсмической активности с производственной деятельностью человека является разработка месторождений углеводородов. Юго-Восток Республики Татарстан является регионом, где наблюдается связь сейсмической активности с разработкой уникального Ромашкинского месторождения углеводородов. Целью настоящего исследования является анализ причинно-следственного характера взаимосвязи сейсмической активности с разработкой Альметьевской площади Ромашкинского месторождения, которая расположена в наиболее сейсмически активной области Юго-Востока Татарстана.

Золоторудные месторождения Бодайбинского рудного района заключены в мощной (несколько км) толще рифей-вендских углеродсодержащих карбонатно-терригенных отложений. Золото концентрируется на нескольких стратиграфических уровнях, к терригенным отложениям хомолхинской свиты рифейского возраста приурочено крупнейшее месторождение России – Сухой Лог, а также его аналог – Голец Высочайший. Характерными компонентами отложений хомолхинской свиты являются линзовидные прослои и послойная вкрапленность пирротина и пирита с отчетливо выраженным литолого-стратиграфическим контролем их распространения. Месторождение Голец Высочайший приурочено к наиболее крупному сгущению сульфидных прослоев в углеродсодержащих хлорит-кварц-серицитовых филлитовидных сланцах нижней части хомолхинской свиты. Содержание сульфидов в рудоносной толще составляет 5 мас. %, самородное золото заключено в сульфидных прослоях. По данным предыдущих исследователей, основанных на закономерностях в распределении изотопов серы, сульфидные рудоносные отложения месторождения формировались гидротермально-осадочным путем. Первичная золотоносность сульфидных осадков предполагается по аналогии с соседними месторождениями Сухой Лог и Вернинское. Распределение Au, As, Ag и углеродистого вещества в сульфидсодержащей толще месторождения Голец Высочайший имеет субпластовый характер, отражающий их накопление в осадочном процессе. Породы претерпели метаморфические преобразования в условиях фации зеленых сланцев, в процессе которых происходила их перекристаллизация, перераспределение сульфидов и золота c сохранением слоистой текстуры пород. В содержании породообразующих компонентов между рудной залежью и окружающими породами нет значимых различий, что свидетельствует об отсутствии метасоматических изменений пород, связанных с рудообразованием. Метаморфические процессы в отложениях хомолхинской свиты сопровождались замещением ильменита рутилом, пирротина пиритом, а также изменением состава хлоритов и карбонатов с увеличением их железистости, эти процессы регулировались фугитивностью кислорода и углекислого газа. Метаморфические преобразования по данным изучения флюидных включений протекали в температурном интервале 230–510°С при участии окисленных углекислотно-водных флюидов (CO2/CH4 до 17) с соленостью 7–12 мас. %-экв. NaCl и восстановленных (CO2/CH4 < 0.3) метан-азотных флюидов с соленостью 11–13 мас. %-экв. NaCl.

Испытан центробежно-вибрационный концентратор конструкции Института горного дела Севера СО РАН, разработанный на основе ранее проведенных исследований. Отличие данного концентратора от существующих аналогов заключается в том, что его рабочий орган совершает вибрационные колебания, направленные вдоль оси своего вращения. Результаты испытаний показали высокую степень влияния частоты вибрационных колебаний на извлечение тяжелых минералов, что явилось основой разработки новой конструкции центробежного концентратора. Новая конструкция имеет возможность управления параметрами вибрационных колебаний, что позволяет активно использовать новый эффективный механизм сегрегации (улавливания) тяжелых компонентов. Достигнут наилучший уровень извлечения тяжелых минералов до 63,9 % при частоте колебательных воздействий 22 Гц и амплитуде 2 мм при разделении искусственной смеси, состоящей из речного песка и магнетита крупностью 0,5 мм. Определено, что накопленная постель тяжелых минералов в рабочем органе центробежно-вибрационного концентратора переходит в активное разрыхленное состояние при амплитуде колебаний более 1,5 мм. В случае переработки естественных минеральных комплексов возможны экспериментальный подбор и обоснование наиболее рациональных режимных условий разделении.

Приведены методика и результаты экспериментального исследования современных геодинамических движений горнопромышленной территории Кузнецкого угольного бассейна, характеризующейся беспрецедентными объемами извлекаемых из недр полезных ископаемых, что приводит к проявлению сейсмической активности, вызванной техногенным влиянием горнодобывающих объектов. Приведена методика инструментальных исследований постсейсмических сдвижений и деформаций техногенно измененного породного массива на больших пространственно-временных базах, включающая как определение суточных амплитуд изменений координат по трем осям координат - амплитудной и трендовой составляющих до, между сериями и после техногенных сейсмических событий, так и распределения горизонтальных сдвижений и деформаций массива горных пород путем сопоставления цикловых координат, полученных в результате уравнивания геодезической GNSS сети.

Рассмотрены палеопротерозойские магматические комплексы западной части Волго-Донского орогена. Донской террейн развивался как вулканическая дуга на континентальной коре, а Лосевский - на океанической. Об этом свидетельствуют гранитоиды с разными геохимическими и изотопно-геохимическими характеристиками, которые формировались в результате постколлизионного растяжения коры орогена.

Выполнено исследование геохимических особенностей и изотопного (Sm–Nd и U–Pb) возраста долеритов ивдельского комплекса, распространенного на восточном склоне Северного Урала в пределах Тагильской островодужной мегазоны. Выяснено, что слагающие его магматические образования имеют фаменский возраст и, следовательно, сформировались после замыкания зоны субдукции. Породы ивдельского комплекса демонстрируют сходство с вулканитами как конвергентных, так и дивергентных обстановок, и, вероятно, сформировались из продуктов частичного плавления деплетированной надсубдукционной верхней мантии. Фаменские гипабиссально-субвулканические и вулканогенные комплексы, подобные ивдельскому, известны также в островодужных блоках на Приполярном и Южном Урале.

Восполнение минерально-сырьевой базы в Далдыно-Алакитском алмазоносном районе (ДААР) Якутии связывается с выявлением новых коренных месторождений алмазов в пределах Алакит-Мархинского кимберлитового поля (АМКП). Территория развития палеозойских терригенно-карбонатных отложений в пределах поля осложнена интрудированными телами (дайки, силлы, покровы) траппов, создающих весьма трудную геологическую задачу для поисков. Цель данного исследования - изучение особенностей глубинного строения земной коры (включая осадочный) чехол и их связи с проявлениями кимберлитового магматизма для выделения на территории с весьма сложным геологическим строением объектов кимберлитового магматизма геофизическими методами с учетом современных возможностей обработки и интерпретации первичных материалов. Результаты прогнозно-поисковых исследований с помощью магнитотеллурических зондирований (МТЗ), проведенных в пределах юго-западного фланга АМКП, рассмотрены с позиций структурного контроля размещения полей кимберлитов и их кустов. Показано, что основные факторы, контролирующие проявления кимберлитового магматизма на стадии среднемасштабных и локальных исследований: проводящие неоднородности в земной коре, расположенные в узлах пересечения Далдыно-Оленекской зоны глубинных разломов с разнонаправленными тектоническими нарушениями (малоамплитудными депрессиями), осложненными структурами противоположного знака. Подобные геолого-структурные предпосылки установлены на участках развития кимберлитовых тел, выявленных геологическими исследованиями в пределах АМКП. Усиленные благоприятными минералого-геохимическими результатами, эти предпосылки могут рассматриваться в качестве основных критериев прогнозирования новых кимберлитовых тел в хорошо изученном районе. По совокупности геолого-геофизических, минералогических и геохимических данных выделена центральная часть изученного профиля МТЗ, наиболее перспективная для прогнозирования и выявления новых алмазоносных объектов разряда отдельных кимберлитовых тел.

Проведены экспериментальные исследования растворимости урана, ниобия и тантала в кислых расплавах Li–F-гранитов и преимущественно фторидных флюидах при 800–950°С, 2300 бар, с целью уточнения генезиса руд уникального Mo–U Стрельцовского рудного поля (Восточное Забайкалье). Эксперименты выполнены с модельным гомогенным стеклом состава (мас. %): 72.18 SiO2, 12.19 Al2O3, 1.02 FeO, 0.2 MgO, 0.33 CaO, 4.78 Na2O, 3.82 K2O, 1.44 Li2O, 2.4 F (LiF, NaF, KF, CaF2, MgF2), синтетической двуокисью урана и природным колумбитом. Исходные растворы содержали 3.85 мас. % хлоридов и 5–30 мас. % фторидов (Na, K, Li, Al, Si). Фугитивность O2 (H2) задавалась буферами Co–CoO и Ar–H2 смесью. Растворимость Nb в F–Cl-растворах зависела от концентрации фторидов, их состава и была в интервале 10–4–10–3 моль · кг–1 H2O при 800°С и 10–3–10–2 моль · кг–1 H2O при 950°С, тогда как Ta практически не растворим в исследуемых растворах. Растворимость U составляет 10–4–10–2 моль · кг–1 H2O. Анализ продуктов опытов на электронном микроскопе позволил установить, что колумбит растворялся в гранитном расплаве инконгруэнтно с образованием U- и F-содержащих пирохлоров. Взаимодействие высоко-фторидных растворов в области флюидной несмесимости с расплавом гранита приводит к обогащению последнего щелочами, ураном и ниобием без заметного привнесения фтора.

Работа основана на интерпретации сейсмических профилей МОВ ОГТ для Амеразийского бассейна. По результатам интерпретации сейсмических данных практически повсеместно в пределах поднятия Альфа-Менделеева и сопряженных с ним бассейнов в полуграбенах и впадинах выделен синрифтовый сейсмостратиграфический комплекс. На сейсмических профилях в составе синрифтового комплекса обнаружены различные проявления магматизма: платобазальты; силлы и дайки; рефлекторы, похожие на SDRs (Seaward Dipping Reflectors Sequences или последовательности рефлекторов, наклонных в сторону моря), и вулканы. Региональное растяжение и синхронный широко распространенный магматизм, вероятно, связаны с образованием в апт-альбское время Большой магматической провинции Высокой Арктики (HALIP, High Artic Large Igneous Province). С учетом данных о изотопном возрасте магматических пород для поднятия Менделеева сделано предположение, что кровля синрифтового сейсмостратиграфического комплекса имеет возраст приблизительно 100 млн лет, подошва - 125 млн. Повсеместность распространения синрифтового комплекса и его единый сейсмостратиграфический уровень позволяют предположить, что поднятие Альфа-Менделеева и сопряженные бассейны начали формирование синхронно в апте-альбе. Вдоль поднятия Альфа-Менделеева можно провести осевую линию. Западнее осевой линии высокоамплитудные рефлекторы, похожие на SDRs, падают в сторону бассейна Подводников, восточнее - в сторону бассейнов Толля, Менделеева, Наутилуса и Стефанссона. Рефлекторы сходятся в центральных частях бассейнов. Здесь проходят центральные оси растяжения. Поднятие Альфа-Менделеева - двусторонняя вулканическая пассивная континентальная окраина. Бассейны Подводников, Толля, Менделеева, Наутилус и Стефанссона - рифтовые бассейны с утоненной континентальной корой в основании. Их развитие было прервано до начала спрединга и образования океанической коры.

Анализ распределения кимериджских-волжских остракод в разрезе у с. Валы позволил установить последовательность из восьми сообществ, смена которых отражает изменение палеоэкологических условий в бассейне. Реконструировано изменение колебаний уровня моря, основных физико-химических параметров среды обитания остракод - температуры, солености воды, содержания в ней кислорода, эвтрофии, концентрации органического вещества в осадке. Получены сведения о магнитной восприимчивости пород и ее приросте после нагрева, установлена статистически значимая связь между петромагнитными характеристиками и некоторыми условиями осадконакопления, сделан вывод об актуальности проведения совместных микрофаунистических и петромагнитных исследований.

В работе представлен обзор сейсмичности южной части Дальнего Востока России в 2022 г., основанный на данных каталога регионального обрабатывающего центра «Южно-Сахалинск» Сахалинского филиала Федерального исследовательского центра «Единая геофизическая служба РАН». Рассчитаны основные параметры сейсмичности: статистическая оценка уровня сейсмичности СОУС’09, графики Беньофа, карты плотности условной упругой деформации в 2022 г. в сравнении с предыдущим более длительным временным интервалом. Дан краткий анализ наиболее значимых и интересных для детального изучения землетрясений. Сейсмичность Курило-Охотского, Сахалинского регионов и региона Приамурье и Приморье в 2022 г. оставалась в пределах фоновых значений. При этом в Сахалинском регионе отмечена сейсмическая активизация, проявившаяся умеренно-сильными событиями на северо-восточном шельфе, в Углегорском районе, к северу от п-ова Шмидта, а также сильным глубокофокусным событием в прол. Лаперуза с Mw = 5.9. Наиболее сильное землетрясение Курило-Охотского региона с Mw = 6.0. произошло в южной части Курильской островной дуги. Рассмотрена продолжительная серия умеренно-сильных событий на Средних Курилах с Mw до 5.6. Отмечена проблема оперативной обработки землетрясений Приамурья и Приморья в связи с уменьшающимся количеством сейсмических станций в этом регионе, а также систематическая недооценка энергетических характеристик глубокофокусных землетрясений.

Представлены новые данные о геологическом строении и возрасте Улантовского массива. Улантовский многофазный (426-412 млн лет) гранитоидный массив фиксирует новый возрастной этап раннедевонской магматической активности, ранее достоверно не установленный на Салаире. Плагиограниты наиболее поздней фазы внедрения показывают специфические характеристики гранитоидов, продуктивных на порфировое оруденение, предполагающие их генетическую связь с Cu-Mo минерализацией в пределах массива. авторы выражают искреннюю благодарность А.Е. Аввакумову (СНИИГГиМС, Новосибирск) за сотрудничество при геологических изысканиях. Вклад авторов: все авторы сделали эквивалентный вклад в подготовку публикации. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Работа посвящена проблеме выделения зон возможных очагов землетрясений (ВОЗ) Фенноскандии, для решения которой было проведено структурно-геоморфологическое дешифрирование, выполнены анализ сейсмичности и компьютерное моделирование новейшей геодинамики. По результатам структурно-геоморфологического дешифрирования рассматриваемая территория разделена на 6 крупных блоков. Компьютерное моделирование показало, что каждый из них характеризуется определенным типом напряженного состояния в новейшее время, а также позволило рассчитать вероятность формирования новых разрывов малой протяженности. В пользу достоверности построенных моделей свидетельствует установленная численная корреляция между этим параметром и плотностью эпицентров землетрясений. На основе полученных данных о плотности эпицентров землетрясений и участках возможного формирования новых разрывов разработана схема зон ВОЗ Фенноскандии.

Выполнено численное моделирование динамики блоковой структуры региона Алтай–Саяны–Прибайкалье и возникающей при этом сейсмичности. Положения эпицентров землетрясений, полученных в модели, попадают в окрестности всех произошедших в регионе землетрясений с магнитудой M ≥ 6.0 и практически всех землетрясений с M ≥ 5.0. Графики Гутенберга–Рихтера для модельной и реальной сейсмичности имеют близкие наклоны. Сейсмичность, полученная в модели, дает аргументы в пользу достоверности ранее полученных результатов распознавания мест возможного возникновения сильных землетрясений в рассматриваемом регионе и может быть использована для оценки сейсмической опасности.

Исследованы три разновозрастные серии жильных и дайковых тел гранитоидов Байкало-Муйского складчатого пояса. Две из них ассоциируют с супрасубдукционными офиолитами Среднемамаканского комплекса восточной ветви складчатого пояса, представляя плагиограниты офиолитового комплекса и первые постофиолитовые плагиограниты. В западной части Байкало-Муйского складчатого пояса изучены породы гипабиссального комплекса тоналитов-плагиогранитов-лейкогранитов Кичерской зоны. Состав и изотопно-геохимические характеристики (εNd(T) = –0.9; –1.3) плагиогранитов из жильных тел мощностью не более 60 см, и величины εNd(T) (–1.8…+0.2) вмещающих лейкократовых полосчатых габбро в Среднемамаканском офиолитовом комплексе, согласуются с ранее установленной супрасубдукционной природой офиолитовой ассоциации. Система даек тоналитов и плагиогранитов постофиолитовой магматической серии пересекает дунит-пироскенит-габбровую полосчатую серию Среднемамаканских офиолитов восточной части Байкало-Муйского складчатого пояса. По высоким Sr/Y отношениям и низким концентрациям Y и тяжелых редкоземельных элементов установлена их принадлежность к адакитовым сериям. Методом лазерной абляции (LA-ICP-MS) определен возраст кристаллизации циркона постофиолитовых плагиогранитов, 629 ± 5 млн лет. Sm-Nd изотопно-геохимические характеристики плагиогранитоидов – (εNd(T) = = +2.5; +4.0) в комплексе с геохимическими данными подтверждают их происхождение вследствие частичного плавления мафитового субстрата, отвечающего неопротерозойской коре океанического типа. В Кичерской зоне западной части Байкало-Муйского складчатого пояса гранитоиды с геохимическими признаками адакитов входят в дифференцированную от тоналитов до лейкогранитов серию пород гипабиссального комплекса, не имеющего прямой пространственной связи с однозначно интерпретируемыми офиолитовыми ассоциациями. Состав и Sm-Nd изотопно-геохимические характеристики этих пород (εNd(T) =+3.2…+7.1) указывают на неоднородность преимущественно ювенильной неопротерозойской коры островодужного или океанического типа, испытавшей частичное плавление на рубеже 595 ± 5 млн лет.

По результатам U–Th–Pb (SIMS)-метода определения возраста цирконов из магматических тел трахитов и трахидолеритов верхнеагынджинского комплекса, расположенных в пределах Рассохинского островодужного и Арга-Тасского океанического террейнов, сделан вывод о валанжинском возрасте их образования. По возрасту и составу изученные валанжинские вулканиты Рассохинского и Арга-Тасского террейнов близки к вулканитам основания Алазейско-Индигирской зоны. Пространственное положение валанжинских трахитов и трахидолеритов вдали от основного поля распространения вулканитов Алазейско-Индигирской зоны не позволяет рассматривать их как надсубдукционные образования андийской окраины, а позволяет предположить, что их образование было связано с растяжением в пределах этой зоны. Тектоническая позиция магматических тел валанжина позволяет интерпретировать их как комплексы, сшивающие два разных в геодинамическом отношении террейна.

Изложено содержание монографии «Теоретические основы геоэкологии как междисциплинарной науки…», составленной на базе концепции экологических функций абиотических сфер Земли и вышедшей в свет в 2022 г. Приведено содержание ресурсной, геодинамической, геохимической и геофизической экологических функций атмосферы, поверхностной гидросферы, педосферы и литосферы.

Рудные месторождения, ассоциирующие с мафит-ультрамафитовым мантийным магматизмом, включают в свой состав сульфидные медно-никелевые месторождения, в ряде случаев содержащие платиноиды (PGE = ПГЭ-платиновая группа элементов) - но не всегда (или в незначительных количествах). Причины такого различия в мафит-ультрамафитовом магматизме чаще всего не рассматриваются, но тектоно-петрологическое понимание данного явления требует объяснения, как с научной точки зрения, так и в экономических целях, тем более, что такие месторождения имеют стратегическое значение. В предлагаемой работе делается попытка петролого-тектонического и изотопно-геохимического объяснения причин возможного отсутствия элементов платиновой группы для сульфидных Cu-Ni ± PGE месторождений.

Уральский подвижный пояс является внутриконтинентальным эпиокеаническим орогеном, прошедшим все этапы геодинамического развития. Магматические породы, сформированные в ходе каждого из них, - важное звено для понимания эволюции структуры и определения потенциальной рудоносности ее составных частей. Проведено обобщение большого набора петрогеохимических и изотопно-геохронологических данных по палеозойским (490-250 млн лет) гранитоидам, сопровождающим открытие и эволюцию Уральского палеоокеана и последующее формирование коллизионного орогена. В результате скорректированы представления о времени ряда тектономагматических событий, уточнены палеогеодинамические обстановки формирования гранитоидов разного состава и генезиса, показана роль процессов мантийно-корового взаимодействия и плюмового фактора при формировании зрелой континентальной коры. Результаты могут быть использованы для целей геокартирования и уточнения перспектив потенциальной рудоносности гранитоидных комплексов разного состава и природы.

Позднепалеозойский базитовый магматизм Алтайской аккреционно-коллизионной системы (Восточный Казахстан).

Сейсмичность вулкана Кизимен (п-ов Камчатка) при извержении в 2010-2013 годах.

Гравитационное взаимодействие между Землёй, Луной и Солнцем носит периодический характер, действующий в глобальном масштабе и вызывающий земные и морские приливы. Изучение вариаций сейсмичности, связанной с лунно-солнечными приливами, - традиционная задача сейсмологии. Цель представленного исследования - изучение связи числа вулканических землетрясений с уровнем приливных нагрузок на примере Авачинского вулкана, расположенного на юго-востоке Камчатки. Установлен эффект возрастания интенсивности потока вулканических землетрясений с ростом уровня морского прилива и отлива. В работе использовались записи вертикальной компоненты канала смещения массы сейсмометра CMG-3TB.

Получены многочисленные доказательства горячей гетерогенной аккреции Земли. При таком ее происхождении раннедокембрийские кристаллические комплексы и кислая кора образовались в результате всплывания остаточных расплавов, возникших путем малобарического компрессионного фракционирования придонных частей раннего магматического океана. Подъем остаточных расплавов из различных частей кристаллизовавшегося сверху вниз магматического океана после завершения аккреции обусловил эволюцию магматизма древних платформ от кислого к основному, далее к щелочно-ультраосновному и к кимберлитовому. Прогрев мантии изначально очень горячим ядром привел к возникновению в ней в конце неопротерозоя прямого геотермического градиента и к началу подъема мантийных плюмов. Под их влиянием образовались океанические и субдукционные обстановки. Магмы в них формируются в результате фрикционного и декомпрессионного плавления дифференциатов магматического океана.

Канино-Тиманский регион расположен на северо-востоке европейской части России и представляет собой западный край Тимано-Печорской плиты. В пределах данного региона в девонское время проходили процессы рифтогенеза, обусловленного влиянием мантийного плюма. В результате данных процессов сформировался канино-тиманский долеритовый комплекс, включающий в себя дайки долеритов и покровы базальтов. Возраст долеритов на территории полуострова Канин был получен в 70-х годах прошлого века с помощью K-Ar-метода. Полученные данные располагаются в широком диапазоне - от 378 до 288 млн лет. С целью уточнения времени формирования долеритового комплекса было проведено датирование плагиоклаза данных пород 40Ar/39Ar-методом. В результате исследований установлено, что долериты полуострова Канин характеризуются возрастом 419 ± 8 млн лет, тогда как по данным предшественников возраст базальтов Верхневорыквинского покрова на Среднем Тимане составляет 389 ± 6 млн лет. В результате исследований получены новые данные о возрасте канино-тиманского долеритового комплекса, которые позволили сделать вывод о том, что магматическая деятельность, приведшая к формированию исследуемого комплекса в Канино-Тиманском регионе, началась раньше на п-ове Канин, а затем уже на Тимане.

Несмотря на локальный характер кислого магматизма при формировании океанической коры, генезис лейкократовых жил гранитоидного состава (“океанических плагиогранитов”) остается важной дискуссионной проблемой дифференциации вещества в глобальной системе срединно-океанических хребтов. До настоящего времени реальные составы гранитоидных расплавов в современной океанической коре остаются малоизученными, что затрудняет петрогенетическую интерпретацию. Структурные особенности и вариации состава минералов во внутреннем океаническом комплексе на 13° с.ш. Срединно-Атлантического хребта позволяют обосновать последовательность магматической дифференциации: грубозернистый габбронорит → жильное микрогаббро, обогащенное Fe–Ti-оксидами и апатитом → биотит-плагиогранитные прожилки. Переход к кислому магматизму соответствует локальной кристаллизации кварца и циркона в жильном микрогаббро при дальнейшем фракционировании Zr/Hf цирконом. В результате экспериментального изучения расплавных включений в цирконе, гомогенизированных при 850–910°С, реконструирован состав гранитоидного расплава с K2O > 1.8 мас. %, при SiO2 75–76 мас. %. Такое соотношение K/Si в кислом расплаве наряду с признаками генетической связи с дифференцированными габброидами, позволяет отдать предпочтение модели происхождения плагиогранит-габбровой ассоциации в результате высокой степени дифференциации расплава типа MORB во внутреннем океаническом комплексе.

Определены возрастные и геохимические характеристики щелочных пород Дугдинского массива (Восточная Тува), тяготеющего к Восточно-Саянской позднепалеозойской редкометальной магматической зоне. Массив сложен нефелиновыми сиенитами, которым подчинены щелочные кварцевые сиениты и щелочные граниты. Оценен возраст пород массива 40Ar/39Ar-методом по амфиболу и U–Pb SIMS-методом по циркону, который составил: для нефелиновых сиенитов – 291 ± 5 млн лет, для щелочных кварцевых сиенитов – 284 ± 2 млн лет, для щелочных гранитов – 285 ± 4 млн лет и 287 ± 1 млн лет. Полученные оценки позволяют определить возраст массива средним значением ~287 млн лет. Разные по составу породы обладают близкими геохимическими характеристиками. По сравнению со средним составом земной коры они обогащены большинством несовместимых элементов и характеризуются мультиэлементными спектрами, сближающими их с гранитоидами А-типа. Вариации содержаний несовместимых элементов в породах массива превышают два порядка значений и достигают рудных концентраций (Zr до 2.5 мас. %, Nb до 0.2 мас. %, Ta до 250 г/т, Y до 0.2 мас. %). Геологическое положение массива и особенности состава его пород позволили, во-первых, уточнить связь Восточно-Саянской позднепалеозойской редкометальной зоны с системой разломов, определяющей западную границу Тувино-Монгольского микроконтинента, во-вторых, ограничить время проявления щелочного магматизма в ее пределах интервалом 309–285 млн лет и, в-третьих, заключить, что спектр редкометальных магматических пород зоны не ограничивается щелочными гранитоидами, но также включает щелочные нефелиновые сиениты.

Вклад мантийных апвеллингов различной пространственной протяженности в кайнозойский магматизм по всей Африке обсуждается, поскольку геохимические и сейсмологические инструменты, используемые для их изучения, в первую очередь чувствительны либо к составу, либо к температуре. Термохимические условия контролируют глубину, на которой материалы мантии претерпевают фазовые изменения, которые вызывают сейсмические разрывы. Картирование сейсмических разрывов в переходной зоне мантии (MTZ) и ниже дает представление о переменной термохимической природе апвеллингов. Мы представляем наблюдения сейсмических разрывов под Африкой, полученные из компиляции функций приемника P-to-s (RFs; с использованием фаз Pds, PPds и PKPds), зарегистрированных сейсмографическими сетями по всей Африке в период 1990-2019 годов. Мы используем недавнюю африканскую континентальную модель P-wavespeed с высоким разрешением для переноса наших RFS на глубину в общем стеке точек преобразования. Кайнозойский магматизм вдоль Восточно-Африканского разлома в значительной степени залегает за счет тонкой МТЗ, что подразумевает вклад в рифтовый магматизм источников на глубинах МТЗ или ниже. Эфиопский рифт залегает под впадиной d410 и поднятием d660, что указывает на умеренную положительную тепловую аномалию на глубинах MTZ (≈ 100-150 К). Южно-Восточноафриканский рифт демонстрирует большую депрессию d410 и региональную депрессию d660, что предполагает более сильную термохимическую аномалию на глубинах MTZ. Здесь сейсмические преобразования на глубине около 1025 км сочетаются с медленными волнами внутри Африканского суперплюма, что подтверждает данные об аномалии состава. Мы предполагаем, что вклад чисто термального плюма непосредственно под Эфиопией улучшает условия для плавления мантии и рифтогенеза. Отчетливые апвеллинги также могут влиять на MTZ ниже кайнозойского магматизма в Камеруне и Мадагаскаре.

Предполагалось, что карбонатные расплавы существуют в нижней мантии, но их взаимодействие с другими составами расплавов в нижней мантии изучено плохо. Чтобы понять смешиваемость в системе карбонатно-силикатно-металлических расплавов, мы моделируем смеси конечных элементов, бинарных и тройных расплавов и изучаем, как их свободная энергия Гиббса при смешивании изменяется с давлением. Мы обнаружили, что карбонатно-металлические и карбонатно-силикатные расплавы имеют промежутки смешиваемости, которые закрываются с повышением давления, в то время как силикатно-металлические расплавы не смешиваются при любых давлениях в нижней мантии. Расширяя этот анализ до границы ядро-мантия, мы предлагаем три поля смешиваемых расплавов вблизи конечных элементов: карбонатный, силикатный и железный расплавы. Анализ плотностей этих смешивающихся составов расплавов показывает, что некоторые богатые карбонатом и некоторые богатые силикатами составы расплавов гравитационно стабильны на границе ядро-мантия и могут быть составами-кандидатами для объяснения зон сверхнизких скоростей. Кроме того, мы оцениваем видообразование примера состава несмешивающегося расплава при различных давлениях по всей мантии и выявляем восстановленные формы углерода, которые, как ожидается, будут образовываться в расплаве. Наш анализ показывает, что большая часть углерода Земли могла быть перенесена в ядро во время дифференциации ядра и мантии, и что большая часть углерода Земли может храниться в глубоких недрах сегодня.

Для изучения изменений образования и координации в зависимости от давления и температуры были выполнены расчеты молекулярной динамики Ab initio в карбонатно-силикатно-металлическом расплаве. Мы подробно исследуем содержание связей между конкретными парами элементов и распределение координационных сред в условиях, охватывающих современную мантию Земли. Средние координационные числа непрерывно увеличиваются с 4 до 8 для Fe и Mg, с 4 до 6 для Si и с 2 до 4 для C от 1 до 148 ГПа (4000 К). Формирование видов при любых условиях давления и температуры является сложным из-за необычной связи углерода. С повышением давления связи C-C и C-Fe значительно увеличиваются, что приводит к образованию углеродных полимеров, кластеров C-Fe и потере карбонатных групп. Повышенное связывание углерода с элементами, отличными от кислорода, указывает на то, что углерод начинает заменять кислород в качестве аниона в сети расплава. Мы оцениваем наши результаты в контексте образования алмазов и металлосиликатного распределения углерода. Наша работа имеет значение для свойств углеродистых и металлосодержащих силикатных расплавов, таких как вязкость, электропроводность и реакционная способность с окружающими фазами.

Собранные данные показывают возрастную прогрессию магматических центров вдоль двух приблизительно линейных профилей от северо-восточной Греции и северо-западной Турции до Южно-Эгейской вулканической дуги. Возрастная прогрессия показывает миграцию дуговой магматической активности на юго-запад от олигоцена до современности, перпендикулярно Эллинскому желобу. Это соответствует миграции зоны субдукции Эгейского моря из-за столкновения океанических и континентальных блоков, отступления траншей, мантийного потока и одновременного расширения. Мы предполагаем, что субдукция больших объемов отложений и их вклад в субдуговой источник магмы контролировали состав от известково-щелочных до высококалорийных известково-щелочных и шошонитовых дуговых магм в течение последних 30 млн лет. Геохимия магмы и приблизительно линейная возрастная миграция магматической активности предполагают целенаправленный подъем смешанного материала из субдуцированной плиты в мантийный клин, скорее всего, в форме меланжевых диапиров. Геохимические данные вдоль профиля показывают увеличение изотопов Sr и уменьшение Nd в течение верхнего миоцена в соответствии с продолжающейся субдукцией континентальных блоков, низкими скоростями субдукции и развитием аккреционного клина. Различные дуговые магмы, богатые калием, отражают переменную субдукцию отложений, тогда как ассимиляция земной коры часто играет второстепенную роль. Магмы с переменным 87Sr/86Sr, P/ Nd и Ba/La указывают на переменный вклад обломочных, фосфатсодержащих и баритсодержащих отложений. Низкая степень частичного таяния в меланжевых диапирах с преобладанием отложений вызывает образование шошонитовых магм с высоким содержанием Sr и P2O5 и высоким La/ Yb в северной части Эгейского моря.

Континентальная кора образуется в результате затвердевания богатых алюмосиликатами магм, которые добываются глубоко под поверхностью. Миграция магмы зависит от плотности (ρ), контрастирующей с исходными породами, и вязкости расплава (η). На поверхности эти богатые кремнеземом расплавы обычно вялые из-за высокой η скорости > 1000 Па/с. Однако в регионах их происхождения на свойства расплава сложным образом влияют давление (P), температура (T) и содержание воды. В этом исследовании мы исследовали комбинированный P-T- влияние на поведение расплавов со стехиометрией альбита (NaAlSi3O8). Мы использовали моделирование молекулярной динамики на основе первых принципов для изучения безводных (0 мас. % H2O) и водных (5 мас. % H2O) расплавов. Чтобы ограничить эффекты P и T, мы исследовали P ≤ 25 ГПа на нескольких изотермах между 2500 и 4000 K. Расплавы демонстрируют аномальные отношения P-ρ при низком P ≈ 0 ГПа и высоком T ≥ 2500 К, что соответствует испарению. В условиях литосферы ρ расплава увеличивается при сжатии и хорошо описывается формализмом конечных деформаций. Вода снижает плотность расплава (ρводный < безводный), но увеличивает сжимаемость, то есть 1/Kводный >1/Kбезводный или Kводный < Kбезводный. Мы также обнаружили, что количество расплава уменьшается с увеличением давления, а затем увеличивается при дальнейшем сжатии. Вода снижает вязкость (водный < безводный....) за счет деполимеризации структуры расплава. Ионная самодиффузионность повышается в присутствии воды. Снижение ρ и η на H2O увеличивает подвижность магмы в условиях земной коры, что может объяснить быстрые сроки извержения и миграции риолитовых магм, наблюдаемые на вулкане Чайтен в Чили.

На основе природы железосодержащего силлиманита построена, протестирована и принята модель активности силлиманита, содержащего Fe3+, для расчета фазовых равновесий пелитовых композиций в условиях сверхвысокотемпературного воздействия (UHT). Рассчитанные проекции и псевдосечения P–T предполагают, что включение Fe3 + в силлиманит может справедливо решить текущую проблему несовершенного топологического соответствия между термодинамическими расчетами и синтетическими экспериментами, особенно при высокой летучести кислорода. Fe3+ в силлиманите заметно повышает температуру, переключая парагенезы ортопироксен + силлиманит (Opx + Sil) и сапфирин + кварц (Spr + Qz) в окисленных метапелитах с увеличением примерно на 50-70°C. Рассчитанные диаграммы совместимости показывают, что широко апробируемые для УЛЬТРАХТ-диагностики минеральные комплексы Opx + Sil и Spr + Qz обычно встречаются в метапелитах с высокими соотношениями Mg/Fe2+, которые зависят как от MgO в объеме породы, так и от летучести кислорода, тогда как метапелиты с низкими соотношениями Mg/Fe2+ характеризуются комплексом Гранат + силлиманит ( Grt + Sil) со шпинелью (Spl) или без нее в ультрапастеризованных условиях. Более того, всесторонние сравнения показывают, что существенная петрогенетическая основа природных ультрапелитов в основном определяется двумя метаморфическими реакциями Opx + Sil = Spr + Grt и Grt + Sil = Spl + Spr

Главный эфиопский разлом (MER) сформировался в течение недавнего разделения нубийских и сомалийских плит 18 млн. лет назад. Расширение в его центральном и северном секторах связано с сейсмической активностью и активным проникновением магмы, в первую очередь внутри разлома, где неглубокая (урна: x-wiley: 15252027:сми: ggge22586:ggge22586-math-00015 км) сейсмичность вдоль магматических центров обычно вызывается потоком жидкости через открытые трещины в гидротермальных системах. Однако степень, в которой подобный магматический разлом сохраняется в южной части МЕР, неизвестна. Используя данные временной сети из пяти сейсмографических станций, мы анализируем закономерности сейсмичности и структуры земной коры в регионе Абая на юге Африки. Магнитуда колеблется от 0,9 до 4,0; глубина землетрясения составляет 0-30 км. урна: x-wiley: 15252027:сми: ggge22586:ggge22586-math-0002 соотношения урна: x-wiley: 15252027:сми: ggge22586:ggge22586-math-00031,69, оцененные на основе анализа диаграммы Вадати, подтверждают урна: x-wiley: 15252027:сми: ggge22586:ggge22586-math-0004 соотношения объемной коры, определенные с помощью телесейсмической функции приема P-to-S H-урна: x-wiley: 15252027:сми: ggge22586:ggge22586-math-0005 укладки, и показывают относительное отсутствие мафической интрузии по сравнению с секторами мерского разлома к северу. Повсюду в районе нашего исследования прослеживается четкая связь сейсмичности с системой западных пограничных разломов MER, но вблизи вулкана Дугуна глубины землетрясений невелики, что подразумевает неглубокий геотермальный градиент, связанный с кремнистым магматизмом рифтовой долины. Таким образом, эта часть МОРЯ лучше всего интерпретируется как молодая магматическая система, которая локально влияет на геотермальный градиент, но которая еще существенно не изменила состав континентальной земной коры в результате рифто-аксиального магматического рифтогенеза.

Высокотемпературно–низконапорный метаморфизм обычно ассоциируется со среднетемпературным и кисловатым магматизмом в континентальных орогенных поясах. Распределение тепла и механизмы передачи, ответственные за такие повышенные температуры и частичное плавление верхней части земной коры, остаются неопределенными. Массив Труа-Сеньер, французские Пиренеи, сохраняет структурно непрерывную летопись высокотемпературно-низконапорного метаморфизма Вариска в последовательности метаосадочных пород палеозоя от верхнего до среднего уровня земной коры. Обычные расчеты термобарометрии и фазовых равновесий показывают, что метаморфические условия варьируются от ~ 2,5 кбар при 575 ° C до сверхтвердых условий ~ 6 кбар при 700 ° C. Пиковые температуры сильно зависят от глубины: температурные градиенты 50-60 ° C / км наблюдаются на самых верхних 12 км разреза; более глубокие участки (12-20 км) определяют ограниченные температурные условия ~ 650-700 ° C. В низкосортных метаморфических породах сохраняется наибольший разброс датировок монацита 206Pb*/238U, начиная с 325-285 млн лет назад, в то время как в высокосортных породах разброс датировок ограничен 305-290 млн лет назад. В пределах этого разброса каждый образец дает четко определенную популяцию датированных монацитом 206Pb*/238U с максимумами при c. 305 млн лет в андалузитовых сланцах, 295 млн лет в силлиманитовых сланцах и 300 млн лет в образце мигматита. Микроэлементный состав монацита демонстрирует систематические изменения с уменьшением даты и увеличением степени метаморфизма, включая более отрицательную аномалию Eu и снижение концентраций Sr, что согласуется с сокристаллизирующимся полевым шпатом; увеличение содержания HREE и Y, что согласуется с разрушением в ксенотайм; и уменьшение Th / U, отражающее увеличение содержания U при разрушении унаследованного циркона. Ободки циркона из гранитного блока, образовавшегося в результате частичного плавления палеозойской осадочной толщи, дают возраст конкордии в 304 года - 206Pb/238U-207Pb/235U.1 ± 3,73 млн. лет. Составы микроэлементов в этих оторочках отражают когенетический рост апатита и циркона во время формирования гранита. Циркон из известково-щелочной гранодиоритовой интрузии сохраняет 40-миллионный рекорд активности, связанной с расплавом, в нижней части земной коры, которая предшествовала региональному термальному климаксу. Мы интерпретируем эти петрохронологические данные, чтобы показать, что градиент поля Trois Seigneurs, включающий образцы андалузитовых сланцев и биотитовых гранитов, представляет собой подлинную геотерму в орогенной коре Вариска во время регионального термального максимума в 305 млн лет. В сочетании с ограничениями, полученными от других пиренейских массивов, форма геотермы согласуется с термическим сценарием, при котором тепло передается в верхнюю часть земной коры за счет промежуточного состава. магмы образовались в нижней части земной коры. Простая тепловая модель для этого процесса показывает, что анатексис в верхней коре может произойти в течение 10 млн лет после начала плавления в нижней коре. Однако такой тепловой сценарий требует сосредоточения расплава в плодородной нижней коре и повышенного теплового потока Moho. Мы предполагаем, что этот процесс, возможно, контролировал достижение высокотемпературно-низконапорных метаморфических условий вдоль пояса Вариска и в настоящее время может действовать в зонах посторогенного континентального расширения.

Азот (N) является основным компонентом атмосферы, но незначительным компонентом в силикатной Земле. Его первоначальный запас в этих резервуарах во время ранней дифференциации Земли требует знания о формировании азота в магмах, например, выделяется ли он в виде N2 или изолирован в силикатных расплавах в виде N3−, который остается в значительной степени неограниченным на протяжении всего режима мантии. Здесь мы исследуем N-соединения в безводных и водородных пиролитовых расплавах при различных P-T-окислительно-восстановительных условиях с помощью ab-initio расчетов и обнаруживаем N-N-связи в условиях окисления от атмосферного до более низкого давления в мантии. В восстановительных условиях N взаимодействует с силикатным каркасом или образует связи N-H, в зависимости от наличия водорода. Доказано, что окислительно-восстановительный контроль образования N действует в P-T пространстве, охватывающем вероятные глубины магматического океана. Наконец, если бы Земля аккрецировала из все более окисляющихся материалов ближе к концу своей аккреции, могла бы образоваться обогащенная Азотом вторичная атмосфера, которая сохранялась бы до более поздних воздействий.

Плутонический комплекс Лохит (LPC) Трансгималайского региона Аруначал представляет собой северо-восточное продолжение Трансгималайской магматической дуговой системы, расположенной на севере шовной зоны Инд-Цангпо (ITSZ). Соотношение полей, магнитная восприимчивость (МС) и фазовая петрология гранитоидов LPC были проведены с целью оценки серии гранитоидов (магнетитовые, окисленные по сравнению с ильменитовыми, восстановленные типы) и физико-химических условий гранитоидных магм LPC. Изученные гранитоиды хорошо обнажены в долинах Дибанг и Лохит, и их значения MS указывают на бимодальную структуру, соответствующую гранитам ильменитовой (восстановленной) серии (71%) и магнетитовой (окисленной) серии (29%). Изменение MS в гранитоидах LPC связано с изменением ферромагнитных минералов и более поздними тектоническими и деформационными процессами, которые повлияли на них. Амфиболы из гранитоидов LPC являются кальциевыми (CaB >1.5, Si = 6,30–7,06 apfu) и демонстрируют замещения по чермаку, типичные для их эволюции в известково-щелочных, металлосодержащих (I-тип) кислых магмах. Границы Al-in-hornblende оценивают размещение кварц-диоритовых и гранодиоритовых магм на небольших (~ 5 км) и средних (~ 16 км) глубинах земной коры. Результаты геотермометрии указывают на режим магматической кристаллизации (940-837 ° C для кварцевого диорита; 882-829 ° C для гранодиорита), значительно превышающий солидус соответствующих расплавов. Биотиты из гранитоидов LPC являются первичными по отношению к восстановленным и переходными между магнезио- и феррибиотитами. Кварцевые диориты и гранодиоритные биотиты эволюционировали в условиях окисляющихся магм (от log O-14 до logo-13 ИОН) в диапазоне температур ~ 750-950 °C, типичном для их образования в известково-щелочной среде зоны субдукции. Однако биотиты из лейкогранита, по-видимому, эволюционировали в условиях умеренно восстановительной магматической среды, скорее всего, в условиях столкновений. Полученные результаты свидетельствуют о том, что окисленная природа известково-щелочных пород магматической дуги, связанных с субдукцией, в LPC в значительной степени модифицирована и уменьшена постмагматическими и более поздними тектонотермальными и деформационными событиями, которые происходили во время гималайского и трансгималайского орогенеза.

Расположение и форма поверхности текучести мела в зоне напряжений представляют собой ключевые входные параметры в геомеханических моделях, поскольку они определяют начало и величину пластической деформации. Целью исследования является впервые реконструировать начальную торцевую крышку и линию разрушения при сдвиге неповрежденного пластового мела на графиках зависимости среднего отклоняющего напряжения от пористости. Сто тридцать семь измерений напряженно-деформированного состояния описывают влияние начальной пористости от 30% до 45% и начальной водонасыщенности на поверхность текучести для покрытия широкого спектра пород-коллекторов. Обсуждаются физико-химические процессы, происходящие при разрушении пор в условиях насыщения нефтью и водой. Экспериментальные данные, собранные в ходе предыдущих работ, количественно оценивают эффекты упрочнения и размягчения, наблюдаемые при уменьшении пористости и увеличении водонасыщенности. Результаты также показывают, что интервал напряжений, характеризующий зону перехода от упругого состояния к упруго-пластическому, и кривизна торцевой крышки зависят от пористости и содержания кварца. Эти наблюдаемые тенденции указывают на изменения в последовательности локальных разрушений, действующих в матрице породы в начале уплотнения. Сравнения с предыдущими исследованиями показывают, что эффект ослабления воды различается между обнажением и пластовым мелом, вероятно, из-за изменения минералогии. Предложена функция текучести для построения поверхности текучести и учета зависящего от пористости изменения формы торцевой крышки и эффекта ослабления воды. Результаты предоставляют ключевые исходные данные, описывающие механическое поведение и свойства мела в лабораторных условиях, необходимые для исследований моделирования уплотнения.

Землетрясение Пуэбла-Морелос (Мексика) 2017 года произошло на расстоянии около 250 км вглубь суши от впадины в мантии океанической плиты Кокос. Здесь мы утверждаем, что землетрясение Пуэбла-Морелос (Мексика) 2017 года произошло в результате изменения эффективного напряжения из-за реакции брусит + антигорит = оливин + H2O, что привело к реактивации ранее существовавших разломов морского дна. Выброс флюида (≈ 185 кг 2Ч на3 м субдуцированного гидратированного гарцбургита) и увеличение объема (ΔV r твердого+флюида = ≈0,8%), вероятно, происходят вдоль субдуцированных разломов, унаследованных морским дном. Количество выделившегося H2O и величина изменения объема зависят от степени гидратации разломов; только сильно гидратированные (> 40% гидратации) разломы стабилизируют брусит и испытывают эту реакцию на глубине. Реакция обезвоживания брусита + антигорита может быть ключевой для промежуточной сейсмичности во всем мире.

Характеристика эволюции пористости в осадочном разрезе, входящем в зоны субдукции, и аккрецированных отложениях предоставляет ценную информацию для понимания истории деформаций на краях аккреции и физико-химических процессов в зонах разломов и вокруг них. Экспедиции 372 и 375 Международной программы океанологических исследований пробурили, зарегистрировали и отбили керн в контрольном разрезе на входящей плите (площадка U1520) и поперек активного надвига Папаку (площадка U1518), который представляет собой наклонный разлом <30 ° к западу во фронтальном аккреционном клине на окраине северного Хикуранги в регионе, где задокументированы землетрясения-цунами и повторяющиеся явления медленного скольжения. Мы наблюдаем сильные различия физических свойств по всему надвиговому разлому. В частности, пористость в междоузлиях увеличивается примерно на 10% в зоне разлома, в то время как она экспоненциально уменьшается с глубиной, демонстрируя более низкие значения в висячей стене (HW; в среднем ≈36%), чем в нижней стене (≈42%). На основе сравнения пористости с кривой уплотнения на участке U1518 и на контрольном участке U1520 мы делаем вывод о чрезмерном уплотнении в HW и почти нормальном уплотнении в нижней части надвига Папаку. Мы предполагаем, что характер пористости по всему надвигу определяет различия в максимальной глубине залегания отложений, характеризующихся сверхуплотненным HW, который был поднят, надвинут и одновременно тектонически размыт выше подножия. Данные о пористости указывают на гидростатические условия вокруг надвигового разлома, контрастирующие с обычно предполагаемым избыточным поровым давлением на границе раздела пластин.

Хотя большинство вулканических дуг демонстрируют отчетливую пространственную связь с субдуцирующими плитами, есть много примеров, когда вулканы возникают в аномальных местах. Обычно они также геохимически аномальны по сравнению с составом более типичных пород, связанных с субдукцией. Используя вулканы голоцена в Южной Америке в качестве примера, мы документируем пространственные и геохимические закономерности вдоль Андского вулканического пояса. Чтобы определить, являются ли пространственные вариации также геохимически аномальными, мы оцениваем ряд геохимических индексов, которые предоставляют информацию о глубине и степени плавления, а также о роли метасоматической субдукции в образовании расплава. Мы используем эти параметры для разработки системы начисления баллов, при этом наименьший и наибольший баллы указывают на ”типичные" и “аномальные” процессы дугового плавления соответственно. Типичный дуговой магматизм определяется как расплавы, образующиеся в субдуговом мантийном клине в результате флюидного метасоматоза, образованного плитами, с участием или без участия субдуцированных отложений. Напротив, мы показываем, что аномальный вулканизм в Южной Америке, по-видимому, связан с геометрическими аномалиями в субдуцирующей плите Наска (например, под Сумако, Лагуна Бланка и Пайун Матру) или с областями, подверженными изменениям мантийного потока из-за близости к краю плиты (Кратерное базальтовое вулканическое поле). Устанавливая взаимосвязь между аномальным магматизмом и структурой плиты, мы предполагаем, что аналогичные геохимические отпечатки могут быть использованы для изучения реакции магмы на деформацию плиты и / или разрыв в старых дуговых системах, особенно в случаях, когда трехмерная структура плиты больше не обнаруживается.

Метаморфическая эволюция серпентинита оказывает фундаментальное влияние на геохимические циклы, механическое поведение и сейсмические свойства Земли. Фазовые равновесия в системе MgO–Al2O3–SiO2–H2O (MASH) обеспечивают "основу" для фазовых равновесий в более крупных системах, которые применимы к серпентинитам, а также ко многим белым породам. Фазовые равновесия для MASH и отклонения от MASH рассчитаны с использованием набора данных Холланда и Пауэлла, tc-ds62, и новых соотношений активности и состава для антигорита и талька. представлены с использованием проекций PT и диаграмм совместимости, чтобы подчеркнуть роль P, T и состава в равновесных минеральных ассоциациях, стабильных в этих химических системах при высоком давлении. Эти фазовые соотношения обеспечивают контекст для псевдосекции и другого моделирования, ориентированного на состав отдельных пород.

Древнейшие известные эволюционировавшие (кислые) породы на Земле (около 4,03 млрд лет назад) обнаружены в Акаста-гнейсовом комплексе (AGC) на северо-западе Канады и представляют собой фундаментальный краеугольный камень в разгадке геологических процессов, управляющих ростом и дифференциацией земной коры в течение хадея и раннего архея. Хотя сроки многочисленных эпизодов магматизма, метаморфизма и деформации в этих тоналитовых гнейсах были тщательно исследованы, метаморфические условия соотношения давления и температуры (P–T), регистрируемые породами, слабо ограничены. Здесь мы используем моделирование фазового равновесия в сочетании с геохронологией граната In situ Lu–Hf и анализом микроэлементов для двух гранатоносных тоналитовых гнейсов, чтобы расшифровать метаморфическую историю AGC. Наблюдаемые минеральные ассоциации соответствуют пиковым условиям метаморфизма при T = 725-780°C и P = 4,5-6,2 кбар и образованию небольшого количества расплава (<7 об.%). Геохронология граната ограничивает возраст метаморфизма 3,3-3,2 млрд лет назад, что согласуется с предыдущими данными о позднепалеоархейском тектоно-метаморфическом событии в AGC. Последующее нарушение изотопного состава граната при c. Интерпретируется, что 1,9 млрд лет назад соответствовало модификации первичной Lu–Hf систематики в ответ на резорбцию / перекристаллизацию граната во время палеопротерозойского уопмайского горообразования, что привело к значительному разбросу между этими двумя возрастными компонентами. Наше исследование дополняет небольшое количество опубликованных P–T данных для метаморфических пород возрастом более 2,8 млрд лет и показывает, что тоналитовые гнейсы в AGC регистрируют высокий кажущийся температурный градиент ~ 140 ° C / кбар в позднем палеоархее. Этот температурный градиент является самым высоким среди ограниченного набора данных, но в целом аналогичен данным по другим палеоархейско-мезоархейским породам земной коры, поскольку регистрирует высокие отношения T / P (> 77,5 ° C / кбар).

Мы провели in situ измерения скорости акустических волн высокого давления для Fe2+-подшипник MgSiO3 стекло до 158 ГПа методом спектроскопии рассеяния Бриллюэна для уточнения влияния железа на эластичность и структурную эволюцию силикатных расплавов в нижней мантии. Изменение тенденции изменения плотности силикатных расплавов в нижней мантии. VS , вероятно, вызванный структурным переходом координационного числа Si-O от 6 к 6 +, предложенным в предыдущих исследованиях силикатных стекол, находится на уровне ≈ 106 ГПа. Учитывая содержание железа в частичных расплавах, полученных из пиролитовой или хондритовой мантии, давление перехода будет составлять около 84-97 ГПа, что находится в пределах режима давления в самой нижней мантии. Наши данные показывают замещение 12 мол.% Fe в MgSiO3 стекло снижает VS на ∼5,5%. Это означает, что железо влияет на соотношение плавучести между расплавами / кристаллами, и координационное число расплавов в самой нижней мантии будет выше 6.

Эволюция земной коры самого южного трансгудзонового орогена (THO) около 2000-1800 млн лет назад загадочна из-за погребения фанерозойскими отложениями. Мы предлагаем новые идеи благодаря петрохронологическому анализу образца керна из парагнейсовой скважины. Пики возраста обломочного циркона в 2625, 2340 и 1880 млн. лет и изотопы Hf предполагают развитие палеопротерозойской дуги вблизи архейского источника (источников). Моделирование фазовых равновесий и термометрия тройного полевого шпата предполагают пиковые условия ≥ 1 ГПа, ≥ 900 ° C, что является первым признанием экстремального, сверхвысокотемпературного метаморфизма в THO. В основном изобарический P-T путь, быстрая скорость нагрева и продолжительность пиковых условий ≈ 20 млн. лет (1872-1850 млн. лет) предполагают, что этот метаморфизм произошел в задуговой тектонической обстановке. В образце зафиксировано пребывание в середине земной коры после пика (1850-1815 млн лет назад), медленное охлаждение и эксгумация. Дальнейший регресс произошел во время региональной эксгумации протерозоя (1630-1470 млн лет назад) и повторного нагрева фанерозоя (360-220 млн лет назад) и / или притока флюидов. Свидетельства существования палеопротерозойской дуги (ов) подтверждают геофизические данные для архейской кратонической и палеопротерозойской дуговой коры в этом регионе.

История столкновений между Большой Индией и Евразийской плитой была в значительной степени ограничена изучением эксгумированных пород барровской метаморфической толщи (BMS) в Гималайском хребте. Однако на юго-восточном Тибетском нагорье данные о столкновениях были затемнены интенсивным нанесением сдвиговых покрытий регионального масштаба и перекристаллизацией. Здесь, в породах BMS из зоны сдвига Айлао–Шань-Ред-Ривер (ARSZ), мы сообщаем о первом обнаружении гранулитового пояса высокого давления (>1,0 ГПа) протяженностью >250 км (high-P), идентифицируемого по присутствию реликтового кианита и связанных с ним текстур реакций декомпрессии. Моделирование петрологического фазового равновесия показало, что обнаженные слюдяные пласты в регионе представляют собой эксгумированную среднюю кору (20-25 км, 600-670 ° C), в то время как гранулитовые породы с высоким содержанием P представляют собой остатки утолщенной нижней коры (45-55 км, 800-850 ° C). Это указывает на то, что на северо-восточном краю ARSZ произошло дополнительное поднятие и эксгумация на ∼ 25 км по сравнению с юго-западной стороной, чему способствовали хрупкие надвиги / вкрапления вдоль разлома Айлао-Шань (слюдяные пласты) и пластичная экструзия вдоль разлома Ред-Ривер (гранулиты). Геохронологическое исследование показывает, что верхняя часть BMS сохраняет более ранний метаморфический возраст (52-34 млн лет), чем нижняя часть (32-29 млн лет), что было связано с пространственными различиями в скоростях охлаждения. Используя рассчитанные траектории P–T–t–d, мы также исследовали изменение плотности и скорости сейсмических волн для BMS в ARSZ. Наши данные коррелируют с полевыми исследованиями, проведенными в других местах Гималайского хребта, указывая на то, что зона перехода от кианита к силлиманиту может

Впервые сообщается о богатом Al пелитовом гранулите, содержащем корунд, без кварца, в комплексе Diebusige в блоке Alxa в западной части хондалитового пояса (KB), Северо-Китайский кратон (NCC). Подробное петрографическое исследование показывает, что домен с присутствием кварца встречается в ядрах порфиробластического граната из корундосодержащего пелитового гранулита с прогрессивной метаморфической минеральной ассоциацией (M1) гранат + плагиоклаз + кварц + биотит + шпинель + рутил ± расплав, а домен без кварца встречается в матрице этой породы с сохраненным пиковая минеральная ассоциация (M2) гранат + корунд + шпинель + биотит + плагиоклаз + K-полевой шпат + рутил + расплав и ретроградная метаморфическая минеральная ассоциация (M3) гранат + силлиманит + корунд + биотит + плагиоклаз + K-полевой шпат ± рутил. Моделирование фазового равновесия и термометрия Zr-in-рутила и тройного полевого шпата - все это показывает сходные пиковые условия 890-940 ° C при 7,5–9,8 кбар, что указывает на высокий геотермальный градиент ~ 110 ° C / кбар и условия сверхвысокой температуры (UHT). Объединяя эту информацию с подробным анализом метаморфических цирконов, мы получаем метаморфическую эволюцию пелитового гранулита, содержащего корунд. В частности, корундосодержащий пелитовый гранулит подвергся метаморфизму гранулитовой фации ~ 1950 млн лет назад. Затем эта порода медленно поднималась с нагреванием и частичным плавлением, пока не достигла ультрапастеризованных условий. Наконец, он остыл до солидуса при ~ 1830 млн лет назад. Таким образом, мы предполагаем, что ультрапластические условия корундосодержащего пелитового гранулита из комплекса Дибузидж блока Алха могут быть результатом длительного медленного подъема с нагревом в условиях высокого геотермального градиента.

Мы представляем новую унифицированную модель для коэффициента связи проницаемости, электропроводности и потенциала потока в изменчиво насыщенных трещиноватых средах. Для них мы концептуализируем трещиноватую среду как частично насыщенный пучок параллельных капиллярных щелей разного размера. Мы предполагаем, что распределение трещин по размерам соответствующей среды подчиняется закону фрактального масштабирования, что позволяет нам установить зависимость напора от насыщения на основе уравнения Лапласа. Сначала мы опишем скорость потока, ток проводимости и электрокинетический ток потока в пределах одной трещины. Затем мы увеличиваем эти свойства в масштабе эквивалентной частично насыщенной трещиноватой среды, чтобы получить относительную проницаемость, электропроводность и коэффициент потенциальной связи потока. Недавно предложенная модель явно зависит от химического состава поровой воды, свойств границы раздела, микроструктурных параметров трещиноватой среды и водонасыщенности. Предсказания модели хорошо согласуются как с экспериментальными, так и с моделированными данными, а также с другой моделью из литературы. Результаты этой работы представляют собой полезную основу для оценки гидравлических свойств и мониторинга расхода воды в трещиноватых средах.

Фреатические и фреатомагматические извержения представляют собой одни из самых опасных явлений, происходящих на вулканах. Они являются результатом сложных взаимодействий на глубине между породой, водой и магматическими флюидами. Понимание и оценка таких процессов остаются сложной задачей, особенно потому, что часто отсутствует крупномасштабная характеристика вулканических сооружений. Здесь мы сосредоточились на острове Миякедзима, обитаемом стратовулкане шириной 8 км с регулярной фреатомагматической активностью. Мы визуализировали его водопроводную систему с помощью комбинации четырех геофизических методов: магнитотеллурики, сейсмичности, самопотенциала и теплового изображения. Таким образом, мы предлагаем первую комплексную интерпретацию вулканического острова с точки зрения свойств горных пород, температуры, содержания жидкости и потока жидкости. Мы идентифицируем неглубокий водоносный горизонт, лежащий над глинистой шапкой (глубина <1 км), и выявляем его связь с магматико-тектоническими особенностями и прошлой эруптивной активностью. На больших глубинах (2-4,5 км) мы предполагаем сейсмогенно-резистивную область, интерпретируемую как богатый магматическим газом резервуар (≥370 ° C). Из этого резервуара газы поднимаются по разорванному трубопроводу, прежде чем высвободиться в фумарольной зоне при температуре ∼ 180 ° C. Во время подъема эти горячие флюиды пересекают зону с преобладанием жидкости длиной около 1,2 км, вызывая локальные взрывы пара. Такое магматико-гидротермальное взаимодействие проясняет (i) происхождение долгопериодических сейсмических событий и (ii) механизм смешения магматических и гидротермальных флюидов, который ранее наблюдался в геохимической сигнатуре фумарол. Наши результаты демонстрируют, что сочетание многодисциплинарных крупномасштабных методов является актуальным подходом для лучшего понимания вулканических систем, что имеет значение для стратегий мониторинга.

Сверхмедленные спрединговые хребты образуют самые медленно расходящиеся границы плит и демонстрируют отчетливые процессы спрединга в вулканически активных магматических разрезах и промежуточных амагматических разрезах. Исследования локальной сейсмичности сверхнизких спрединговых хребтов до сих пор охватывают только части сегментов и дают представление о процессах спрединга в ограниченных местах. Здесь мы представляем набор данных о микросейсмичности, который позволяет изучать процессы распространения в масштабе целых сегментов. Наша сеть из 26 сейсмометров океанского дна охватила около 160 км вдоль оси сверхнизкораспространяющегося хребта Книповича в Гренландском море и регистрировала землетрясения в течение периода около 1 года. Мы обнаруживаем, что сейсмичность отчетливо меняется вдоль оси. Максимальные глубины землетрясений незначительны на расстояниях 70 км по направлению к вулканическому центру Логачева. Здесь активность роя происходит в асейсмической зоне, в остальном. Таким образом, расплавы могут направляться вдоль субпараллельной топографии границы литосфера-астеносфера к крупным вулканическим центрам, что объясняет неравномерное распределение расплава вдоль оси, типичное для сверхнизких хребтов. Отсутствие мелкой сейсмичности в верхних 8 км литосферы с полосой глубокой сейсмичности под ней смещает предположительно бедные расплавом области от участков, богатых магмой. Асейсмическая деформация в этих регионах может указывать на ослабление мантийных пород в результате изменения. Мы не находим очевидных признаков крупных разрывных нарушений, которые характеризуют бедное магмой распространение на некоторых сегментах сверхнизкого спрединга. Сильно наклонное распространение хребта Книповича может быть причиной мелкомасштабной сегментации сейсмической активности с зонами слабой сейсмичности, что, возможно, указывает на трансформное движение на коротких наклонно ориентированных разломах.

Хлоритоид и кианит сосуществуют в метапелитах из блока высокого давления/ низкой температуры Massa в Альпийско-Апуанском метаморфическом комплексе (Северные Апеннины, Италия). Состав хлоритоида чрезвычайно различен по всей массе. Fe-хлоритоид встречается в ассоциации с не содержащими гематита графитосодержащими сланцами, тогда как сильно зональный Fe-Mg хлоритоид встречается с гематитом и кианитом. Мы исследовали влияние различных объемных содержаний Fe2O3 в контроле состава хлоритоидов посредством моделирования фазовых равновесий четырех отобранных образцов, представляющих различные хлоритоидсодержащие парагенезисы, обнаруженные в блоке Масса. Содержание трехвалентного железа, измеренное методом мокрого химического титрования, колеблется от 0 (графитово-хлоритоидный сланец) до 73% от общего содержания железа (гематит-хлоритоидный сланец). Мы показываем, что хлоритоидный состав, богатый Mg, и стабильность кианита в условиях зеленосланцевой и синюшно-песчаной фаций могут быть воспроизведены в химической системе MnO–Na2O–K2O–FeO–MgO–Al2O3–SiO2–H2O–TiO2–O (MnNKFMASHTO) только с учетом наличие значительного количества трехвалентного железа в составе насыпного состава. Стабилизация кианита при более низком содержании напрямую связана с присутствием Fe2O3, что делает химически активный состав основной породы эффективно обогащенным Al2O3 по отношению к Fe и Mg. Мы также подтверждаем, что высокое содержание Fe2O3 усиливает эффект фракционирования хлоритоида, образуя сильно зональные зерна Fe-Mg-хлоритоида. Наконец, P–T моделирование единиц массы, выполненное в этом исследовании, впервые позволяет распознать двухэтапную эволюцию в пиковых условиях, с более ранним пиком давления (1,2-1,3 ГПа при 350-400 ° C) и более поздним термическим пиком (0,7–1,1 ГПа при 440-480 ° C), совместимым с субдукцией, надвигом и эксгумацией континентальной окраины Адрии во время рост орогенного клина Северных Апеннин.

Анализ основных и микроэлементов в зональных минералах полезен для расшифровки отдельных этапов тектонотермальной эволюции полиметаморфного таррейна. Мы применили этот подход к серии метаосадочных отложений Маз в Западных Сьеррас-Пампеанах Аргентины, где полиметаморфизм привел к наложению гренвильского фундамента (комплекса Маз) во время повсеместной тектонической фазы Ринконада фаматинского горообразования. Более древний метаморфизм (M1) относится к самому молодому гренвилльскому метаморфическому событию, обнаруженному в этом фундаменте около 1035 млн лет назад, тогда как метаморфизм ринконады (M2) был силурийским- раннедевонским, по существу, между 440 и 410 млн лет назад. Последнее произошло в результате миграции орогенного фронта в направлении океана относительно более ранних позднекембрийских и ордовикских (490-470 млн лет назад) тектонических фаз фаматинского горообразования. Метаморфические события М1 и М2 обнаружены в ставролит-гранатовом сланце из Маз-метаосадочной серии. Большинство метаморфических минералов из этой породы образовались во время события M2, которое относилось к барровскому типу (± кианит). Часть метаморфической P–T эволюции зафиксирована в сложном композиционном зонировании гранатовых порфиробластов. Три типа гранатов были идентифицированы на основе текстуры и химического состава, включая микроэлементы (REEs). Анализ фазового равновесия, изоплет состава и мультиравновесная термобарометрия были применены для установления истории P-T. М1 представлен сохранением Grt1 ± Kfs ± Sil с максимальным P–T состоянием 790°C и 5,2 кбар, то есть гранулитовой фацией. Это раннее метаморфическое событие было связано с деформационным эпизодом D1, представленным реликтовым слоением S1. Последний сохраняется в виде выровненных включений в ставролитовых порфиробластах и в виде остатков более древнего зубчатого слоения в микролитах матрицы. М2 шел по P–T траектории по часовой стрелке с тремя стадиями роста минералов. Самый ранний произошел при ~585°C и ~8,7 кбар и представлен Grt2 ± St1 ± Bt1 + Qz. Grt2 был частично одновременным с ростом St1, который был стабильным при ~625°C и 9,0 кбар. Grt2 + St1 синкинематичны основному слоению S2 (эпизод D2). Впоследствии декомпрессия (D3) началась, когда кристаллизовался St2 (+ Bt2 + Ms1 + Qz + Pl), и гранат частично израсходовался при ~612-620°C и ~7,3–7,7 кбар. St3 + Grt3 , кристаллизованных при ~608°C и ~6,8 кбар в конце 3 года. Возрастающие условия P–T на более ранней стадии роста M2 предполагают захоронение метаосадочной серии Maz, вероятно, связанное с тектоническим утолщением в результате подземного надвига (тектоническая фаза D2). Пиковые метаморфические условия были достигнуты при надвиговом укладывании. Тектоническая фаза (D2) была ответственна за основное слоение S2, которое было проникающим во всех масштабах. Почти изотермический путь декомпрессии совместим с эксгумацией, вероятно, в результате расширения вдоль отдельных зон сдвига (тектоническая фаза D3), которая привела к образованию милонитового слоения S3.

Комплекс Лимпопо в южной Африке является классическим примером неоархейских коллизионных орогенов с термическим отпечатком палеопротерозоя. Мы сообщаем о новых петрологических, температурно–давленческих (P–T) и геохронологических данных сапфиринсодержащих гранулитов, богатых Mg-Al, и пелитовых гранулитов из метасупракрустального образования (комплекс Бейт–Бридж [BBC]) в восточной части Ботсваны, чтобы ограничить его эволюцию во времени P-T. Наблюдения за текстурой и моделирование фазовых равновесий пикового минерального состава богатых Mg–Al гранулитов (K-полевой шпат + ортопироксен [Opx2; Al2O3 до 8,8 мас.%] + силлиманит [Sil2] + кварц + рутил + биотит [Bt2] + предполагаемый расплав) в системе NCKFMASHTO зафиксировали максимальное метаморфическое состояние составляет >930°C и > 10,3 кбар. В пелитовом гранулите зафиксированы постоянные условия P–T при 960-980 °C и > 10.3 кбар, что указывает на метаморфизм при высоком давлении (HP) и сверхвысокой температуре (UHT) для BBC в Ботсване. Ретроградные условия после пика были получены на основе стабильности сапфирин + кордиерит -симплектитовой ассоциации в породах, богатых Mg–Al (820-860°C и 6,4-7,0 кбар) и ортопироксен [Opx3] + кордиерит –симплектитовая ассоциация в пелитовом гранулите (830-930°C и 4,3–5,8 кбар). , указывающий на почти изотермическую декомпрессию после пика метаморфизма HP-UHT вдоль траектории P–T по часовой стрелке. Аналогичный метаморфизм HP–UHT с последующим почти изотермическим понижением по траектории P-T по часовой стрелке был зарегистрирован из разных регионов BBC в Южной Африке и Зимбабве (P > 14 кбар и ~ 1000 ° C на основе полей стабильности магнезиального ставролита и сапфирин + кварцевой ассоциации), хотя пиковые условия P–T немного ниже в Ботсване . Зерна монацита с неоднородной зональностью показывают изохронный возраст 2 115 ± 77 млн лет для доменов, бедных Th, и 2058 ± 40 млн лет и 2033 ± 34 млн лет для доменов, богатых Th. Аналогичные возрасты были получены с помощью U-Pb геохронологии циркона: 2,232–2,135 млн лет и 2,010 ± 19 млн лет (Th/U = 0,05–0,26). Более молодой возраст (2,0 млрд лет), вероятно, указывает на время почти пикового события высокой интенсивности, в то время как более старший возраст может указывать на тепловое событие на стадии постепенного нагрева. Условия P–T и возраст цирконов/монацитов предполагают долгоживущий метаморфизм палеопротерозоя, связанный с внутриконтинентальной транспрессионной тектоникой, связанной с палеопротерозойскими орогенными событиями вокруг объединенного кратона Зимбабве–Каапваал.

Предполагается, что образование H2O во время метаморфизма вдоль активных границ плит способствует низкочастотному тектоническому толчку. Это исследование сочетает в себе прогнозы фазовых равновесий и механическое моделирование совпадающих изменений объема для изучения связей тремора с гидроразрывом пласта и миграцией флюида под активно формирующимися Южными Альпами, Новая Зеландия. Предполагаемое местоположение выработки метаморфического флюида коррелирует с опубликованными геофизическими изображениями предполагаемого повышения проницаемости, накопления флюида и потенциального стока флюида. Поскольку породы висячей стенки перемещаются к поверхности в результате движения вдоль Альпийского разлома, они могут подвергаться метаморфическим реакциям, которые включают положительные изменения объема. Добыча метаморфических флюидов приводит к гидроразрыву пласта и развитию гипоцентров тремора в регионах вдоль и над глубокими отражателями Альпийского разлома. Способность метаморфических пород генерировать или поглощать флюид на участках пути изменения давления и температуры оказывает фундаментальное влияние на распределение напряжений в земной коре.

Пампейская плоская плита в центральном Чили и Аргентине характеризуется внутренней миграцией и последующим прекращением дугового вулканизма с середины миоцена. Сплющивание плит также влияет на распределение и количество землетрясений средней глубины и эволюцию вышележащей термальной структуры континента. В этом исследовании мы объединяем термомеханические модели с петрологическими моделями для изучения временных изменений давления, температуры и состава во время субдукции плоских плит и оцениваем водонесущую способность, прогнозируемое распределение расплава и прогнозируемые изменения состава расплава. Результаты моделирования показывают, что современная уплощенная плита Наска переносит воду на расстояние около 700 км вглубь от впадины и может вызвать плавление флюса, если материал над плитой останется плодородным. Наблюдаемая сейсмичность плит соответствует областям, где гидратированные материалы имеют ∼> 3 мас.% H2O в океанической коре и мантийной литосфере. Сейсмичность возрастает по мере уменьшения водонесущей способности плит (обезвоживание плит). Поскольку P-T условия и состав породы, захваченной над плитой, меняются во время сплющивания плит, плавление флюса переходит от ранней фазы с преобладанием перидотита к комбинированному плавлению базальта / эклогита и перидотита срединно-океанического хребта при ~ 8 млн лет назад. Результаты в целом согласуются с известным распределением землетрясений, сейсмическими скоростями и наблюдаемыми временными и пространственными изменениями вулканических структур над пампийским плоским слоем и указывают на роль истощения расплава в уменьшении и окончательном прекращении дугового вулканизма в этом регионе.