Доклады Российской академии наук. Науки о Земле

Впервые определён Pb‒Pb-возраст фонолитов Марского вулканического поля, расположенного в пределах Уватского поднятия Бирюсинского выступа Сибирского кратона. Прямая оценка возраста вулканических пород получена с помощью метода ступенчатого растворения по породе в целом. Полученный возраст фонолитов, равный 1513±11 млн лет, определяет время активизации щелочного вулканизма, связанного с растяжением континентальной коры в пределах Бирюсинского выступа. Мезопротерозойский возраст щелочного вулканизма на юго-западной окраине Сибирского кратона совпадает с этапом заложения Куонамской изверженной провинции на Анабарском щите на северо-восточной окраине Сибирского кратона.

Представлены результаты литолого-геохимического анализа донных осадков, отобранных в юго-западной части Карского шельфа в области развития процессов дегазации в затопленной палеодолине на глубине 112 м. Установлено, что накопление голоценовых морских осадков происходило в условиях притока флюидов в результате деградации многолетнемёрзлых пород и деструкции содержащихся в них газогидратов, являющихся, по-видимому, поставщиками изотопно-тяжёлых вод в изученную толщу.

Приведены первые данные изотопного U‒Pb-исследования (метод LA-ICP-MS) циркона из интрузивных пород крупного Зирабулакского плутона гранитоидов (Узбекистан), с которым ассоциирует крупнейшее в Средней Азии (порядка 100 тыс. т WO₃) скарновое полиметально-вольфрамовое месторождение Ингичке, и из интрузивных пород Меликсуйского штока (Кыргызстан), с которым ассоциирует скарновое полиметально-вольфрамовое месторождение Меликсу. Эти месторождения, наряду с другими месторождениями вольфрама, золота и других металлов, входят в состав крупнейшего вольфрам-золоторудного металлогенического пояса Тянь-Шаня. Они представлены телами гидротермально-изменённых скарнов с шеелитом и сульфидами (пирротин, халькопирит) и последующими внутри- и околоинтрузивными штокверками поздних послескарновых метасоматитов (пропилитов и филлизитов) с шеелит-полиметаллической минерализацией. Получены конкордантные значения изотопных U‒Pb-датировок циркона пород Зирабулакского плутона (289±3.8 млн лет для гранодиоритов главной фазы и 288±3.3 млн лет для гранитов) и Меликсуйского штока (285.8±2.5 млн лет и 283±2 млн лет для гранодиоритов главной фазы), указывающие на внедрение интрузий в раннепермское время. Это значительно моложе известных датировок гранодиоритов (порядка 300‒310 млн лет), но совпадает с датировками гранитов в других монцодиорит-гранодиорит-гранитных интрузивных массивах региона, с которыми ассоциируют значительно менее крупные вольфрамовые, но иногда крупные золоторудные (с подчиненным вольфрамом) месторождения (Джилау, Яхтон, Кабуты). Такие возрастные и металлогенические особенности продуктивных интрузий могут коррелироваться со спецификой геодинамического развития региона в позднекаменноугольное-раннепермское время.

Грязевые вулканы являются источником выбросов парниковых газов в атмосферу. На грязевых вулканах Гладковский и Ольденбургского нами впервые проведен газогеохимический мониторинг. Установлено, что дебит грязевулканических газов имеет гораздо большую вариабельность по сравнению с их химическим составом. В разных сальзах одного и того же вулкана химический состав грязевулканических газов имеет достоверные различия. Измеренный поток CH₄ из макропросачиваний (сальз) составляет 0.5±0.1 и 2.84±0.32 т/год для вулканов Гладковский и Ольденбургского соответственно. Теоретическая оценка общего потока CH₄ (из мини- и макропросачиваний) составляет около 5 и 6 т/год для вулканов Гладковский и Ольденбургского соответственно. Показано, что коэффициент Бернарда для грязевулканических газов находится в обратной зависимости от скорости их эмиссии.

Представлены результаты исследований последствий экологической катастрофы в Чёрном море, связанной с аварией танкеров “Волгонефть-212” и “Волгонефть-239” 15 декабря 2024 г. Проведено сравнение состава хлороформенного битумоида и углеводородов (алифатических и полициклических ароматических) на пляжах, во взвеси придонных вод и донных осадках с составом мазута. Установлено, что в наибольшей степени загрязнена акватория в районе г. Анапа. Показано, что уменьшение концентраций углеводородов через 2.5 месяца после аварии обусловлено как их механической трансформацией на берегу и в воде, так и с очищающим действием бактерий. В результате уменьшилось количество хлороформенного битумоида, а в его составе низкомолекулярных алканов и полиаренов.

В настоящей работе приведены результаты U‒Pb (CA-ID-TIMS)-геохронологических исследований колумбита-танталита и циркона из пегматитовой жилы Александровского рудного поля, входящего в состав Восточно-Саянского пояса редкометальных пегматитов. В результате U‒Pb-гео- хронологических исследований колумбита впервые получены оценки возраста 1825±3 млн лет для кварцевого ядра пегматитовой жилы и 1817±5 млн лет для зоны интенсивного изменения амфиболитов в её экзоконтакте. Для метамиктного циркона из краевой части кварцевого ядра получена оценка возраста 1810±5 млн лет. Проведённые исследования свидетельствуют о том, что возраст редкометальных пегматитов Александровского рудного поля Восточно-Саянского пегматитового пояса существенно отличается от возраста пространственно сопряжённых гранитоидов саянского комплекса (1.86‒1.90 млрд лет).

На основе метода исследования расплавных включений изучены состав и условия образования расплавов, участвующих в формировании уртитов Чикской интрузии щелочных пород юго-восточной Тувы, а также выявлены механизмы их формирования. Первичные расплавные включения обнаружены в нефелине и гранате уртитов. Среди дочерних минералов расплавных включений определены амфибол, сфен, гранат, содалит, банальсит, кальцит и цеолит. Установлено, что кристаллизация нефелина осуществлялась в температурном интервале 1100–1120˚С. Показано, что стёкла гомогенизированных расплавных включений в нефелине характеризуются широкими вариациями содержаний SiO₂ – от 37 до 46 мас. %, Al₂O₃ – от 10 до 18 мас. %, СаО – от 5.6 до 19 мас. %. Для них отмечаются также повышенные концентрации щелочей (11‒15 мас. %), FeO (11–13 мас. %), ТiO₂ (до 3.4 мас. %) и Р₂О₅ (до 2.5 мас. %). Химический состав стёкол гомогенизированных расплавных включений в гранате близок наиболее дифференцированному составу стёкол расплавных включений в нефелине. В нём содержится 47 мас. % SiO₂, 1 мас. % ТiO₂, 18 мас. % Al₂O₃, 9 мас. % FeO, 7 мас. % СаО и 16 мас. % щелочей (Na₂O + К₂О). Результаты изучения расплавных включений в минералах уртитов, а также анализ состава различных пород Чикского массива (уртитов, мельтейгитов, ийолитов, включая их кальцит- и гранат-содержащие разновидности), позволяют предположить участие процессов гравитационной и кристаллизационной дифференциации магмы в их формировании. Полученные данные опровергают гипотезу метасоматической природы уртитов Чикской интрузии щелочных пород юго-восточной Тувы и однозначно свидетельствуют в пользу их магматического генезиса.

Методом монокристального рентгеноструктурного анализа решена структура нового минерала, изоструктурного линдквиститу, с идеализированной кристаллохимической формулой (K, Ba)Fe³⁺(Mg,Fe)₄(Al,Cr³⁺,Ti⁴⁺)₁₃O₂₇. Этот минерал был идентифицирован в полифазном включении в алюмохромите из ксенолита гранат-шпинелевого лерцолита из кимберлитовой трубки Обнажённая (Куойкское поле, Якутская кимберлитовая провинция). Получены параметры гексагональной ячейки: a = 5.81093(15) Å, b = 5.81093(15) Å, c = 32.2003(10) Å, V = 941.63(4) ų, пр. гр. P6₃/mmc, Z = 2. Структура минерала слоистая смешанного типа. Её можно описать как последовательность из 14 кубических и гексагональных плотноупакованных слоёв, образованных атомами кислорода. При этом в каждом 7 слое на 1/4 кислородных позициях размещаются крупные катионы X (K⁺ и Ba²⁺), которые занимают позицию 2b и окружены 12 атомами кислорода. Ионы O^2– и X, имеющие близкие радиусы, образуют плотнейшую упаковку, а ионы T (Mg²⁺, Fe²⁺), M (Al³⁺, Cr³⁺, Ti⁴⁺), A (Fe³⁺) занимают пустоты. Установлено, что новый минерал изоструктурен минералу линдквиститу и гексаферриту W-типа. Решение структуры минерала как политипного магнетоплюмбиту не отражает разворот слоёв. Полученные данные могут быть использованы для обоснования выделения отдельной группы линдквистита, так как изученный в данной работе новый минерал является второй находкой в этой группе.

Методом функций приёмника были построены кинематические модели строения коллизионной зоны центральной части Восточно-Европейской платформы по данным пяти широкополосных сейсмических станций. В верхней мантии протократона Сарматия выявлен слой пониженных скоростей с кровлей на глубине около 90 км, маркирующий среднелитосферную неоднородность (mid-lithospheric discontinuity, MLD). Мощность выявленного слоя около 50 км. По данным станций, расположенных в зоне коллизии, MLD не выявляется.

Кремни нижней части бурубайтальской свиты верхнего кембрия-нижнего ордовика Юго-Западного Прибалхашья (Южный Казахстан) обогащены органическим детритом, состоящим из многочисленных фекальных пеллет, сложенных элементами пара- и протоконодонтов, группами сферических гладких форм акритарх, разрозненных акритарх и элементов конодонтов, а также рассеянного углистого тонкодисперсного органического вещества и его сгустками. Эти находки являются доказательством значительного вклада деятельности пелагических организмов в формирование вертикального потока органического вещества, поступающего из зоны пелагиали на дно глубоководного бассейна и эпизоде его повышенного захоронения в начале батырбайского века позднего кембрия, соответствующего глобальному изотопному событию TOCE (Top of Cambrian Excursion).

Пространственная неоднородность структурных и реологических свойств разлома является одним из ключевых факторов, определяющих динамику его деформирования. В работе анализируются пространственно-временные закономерности локализации сейсмичности на нескольких сегментах разломной зоны Сан-Андреас. В потоке сейсмических событий выделяются группы фоновых и связанных событий. Показано, что фоновые события проявляют структурные особенности разлома. Области контактного взаимодействия в плоскости скольжения проявляются в виде плотных кластеров фоновых событий. Очаги сильных землетрясений, магнитуда которых превышает максимальную магнитуду фоновых событий на 1.5–2 единицы, полностью разрывают хотя бы одну такую область. Участки разлома, расположенные между областями макроскопического контакта, контролируют ход медленного постсейсмического скольжения и, соответственно, постсейсмическую афтершоковую активизацию. Число афтершоков максимально на границе очаговой области землетрясения и монотонно снижается при удалении от гипоцентра. На участке между контактными областями скорость миграции афтершоков составляет 0.01–10 км/день.

В работе проводится комплексный анализ сейсмической и геодинамической обстановки до и после землетрясения 28 марта 2025 г., М7.7, в Мьянме. Рассматриваются результаты глобального теста прогноза землетрясений с магнитудой 7.5 и более по алгоритму М8 для данного региона. Анализируется, насколько ожидаемым, с точки зрения долгосрочной сейсмической опасности, было землетрясение исходя из данных только о сейсмическом режиме. Проводится геодинамический анализ для оценки сейсмогенного потенциала разлома Сагайн перед землетрясением и после него. Оценивается опасность афтершоков. Строится модель очага землетрясения для проверки сверхбыстрого характера разрыва и интерпретации аномально большой длины в модели Американской геологической службы.

Приводится количественная оценка взаимосвязи вариаций придонного давления, создаваемого ветровым волнением, и микросмещений верхнего слоя земной коры по данным лазерного измерителя вариаций давления гидросферы и двух лазерных деформографов. По экспериментальным данным выведена зависимость коэффициента трансформации придонного давления в упругие колебания верхнего слоя земной коры от периодов ветрового волнения.

Представлен новый подход к диагностике регионального углеродного баланса, предполагающий оптимизацию параметров модели экосистемного обмена диоксида углерода (СО₂) по данным спутниковых измерений молярной фракции СО₂ в столбе атмосферы (XCO₂) и расчётов с мезомасштабной химико-транспортной моделью. Потенциал развиваемого подхода продемонстрирован при использовании данных измерений XCO₂ со спутника OCO-2 на примере задачи оценки экосистемных потоков СО₂ в Центральной Сибири в тёплый период года.

Индукционным плавлением в холодном тигле получен образец на основе бритолита – силиката Ca и РЗЭ со структурой апатита, потенциальной матрицы для РЗЭ-актинидной фракции отходов переработки ядерного топлива. Бритолит имеет простой состав, высокую ёмкость в отношении актинидов, устойчив в нагретых водных растворах. Впервые определены скорости выщелачивания бритолита водой и рассолом при 200–250°С, которые для Nd равны 10^–3–10^–5 г/(м² × сутки), что соответствует растворению матрицы с интенсивностью 1 мкм за 3–300 лет.