Том 69, № 1 (2024)

Петро-геохимическое изучение базальтов (содержания литофильных элементов, изотопный состав Sr, Nd, Pb, составы ликвидусных оливинов, шпинелей) района переходной, граничной области района Юго-Западного Индийского хребта (ЮЗИХ) вблизи разломов Дю-Туа и Эндрю Бейн выявило существенные различия в их составах. В пределах рифтовой долины, прилегающей к разломам, характерно развитие толеитов, обогащенных Na и обедненных Fe (генетический тип Na-ТОР). В западном борту разлома Эндрю Бейн присутствуют базальты глубинного типа (ТОР-1). Излияние магм этих типов отражает возможное изменение геодинамической обстановки в процессе формирования этой зоны, когда условия выплавления первичных магм сменились с более глубинных и высоко температурных на менее глубинные.

Различия в первичных расплавах толеитов рифтовой долины и трансформного разлома Эндрю Бейн прослеживаются и в составах ликвидусных оливинов. Оливины рифтовой долины близки к типичным оливинам типа Na-ТОР с магнезиальностью Fo 88–87 и с низкими содержаниями в них Ni и повышенными Mn. Оливины толеитов разломной зоны Эндрю Бейн, наоборот, обогащены Ni и обеднены Mn, что может свидетельствовать о включении в процесс плавления пироксенитового вещества при образовании первичных расплавов. Этот компонент представляет собой либо рециклированную через глубокую мантию океаническую литосферу, либо фрагменты ранее образованной обогащенной океанической коры, либо фрагменты континентальной литосферы, впоследствии вовлекающиеся в плавление при перескоке осей спрединга. Подобный процесс типичен для района тройного сочленения Буве, где выявлена по составам оливинов существенная неоднородность в содержании примесных элементов. Изотопные характеристики толеитов разлома Эндрю Бейн отличаются радиогенными изотопными составами Pb и Sr и близки к обогащенным магмам поднятий Индийского океана – Крозе, Марион, Буве, но отличаются от поднятий Конрад и Афанасия Никитина. Источник этих базальтов сопоставим с модельным источником типа HIMU (с высокими первичными отношениями U/Th), возможно, с примесью вещества источника с характеристиками ЕМII (мантия c повышенным отношением Rb/Sr).

Экспериментально при 6 ГПа и 700-1200°С (условия верхней мантии) исследовано влияние компонентов сверхкритического С-О-Н-флюида (при содержании 7.5 мас.%) на фазовые отношения при плавлении многокомпонентной алмазообразующей системы оливин-жадеит-диопсид-(Mg-Fe-Ca-Na-карбонаты)-(С-О-Н). Установлена перитектическая реакция оливина и жадеит-содержащего расплава с образованием граната как ключевой механизм ультрабазит-базитовой эволюции алмазообразующих расплавов. СО₂-компонент C-O-H-флюида реагирует с силикатными компонентами с образованием карбонатов. Н₂О-компонент совместно с карбонатными соединениями алмазообразующей системы существенно понижает температуру ее ликвидусной и солидусной границ. После завершения кристаллизации полностью смесимого силикат-карбонат-(С-O-H-флюидного) расплава в субсолидусе алмазообразующей системы появляются фаза сверхкритического водного флюида и водосодержащий карбонат несквегонит MgCO₃·3H₂O, идентифицированный методом КР-спектроскопии.

В работе рассмотрены Sr-, Nd-, Pb-изотопные данные, полученные для двух колонок донных осадков, отобранных в заливах Ога и Цивольки Северного острова архипелага Новая Земля. Изученная толща осадков из залива Ога накопилась за последнюю тысячу лет. Отношение ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr уменьшается сверху вниз по разрезу от 0.72225 до 0.71995, значение ε_Nd варьируется от –6.1 до –5.5. Изотопный состав Pb изменяется в узких пределах: отношение ²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb от 19.107 до 19.139, отношение ²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb от 15.632 до 15.635, отношение ²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb от 38.568 до 38.635. Быстрое уменьшение отношения ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr при относительно стабильном изотопном составе неодима и свинца указывает на изменение источника кластогенного материала. Это можно объяснить тем, что в область эрозии ледника и далее, соответственно, в зону осадконакопления сначала поступал материал разрушения пермских глинистых сланцев, а затем – девон-силурийских осадочных карбонатов. Колонка, отобранная в заливе Цивольки, сформировалась за чуть более чем 10 тысяч лет. Эти донные отложения по изотопным отношениям Sr, Nd и Pb разделяются на нижнюю и верхнюю части: до и после 150 см (или ~3.5 тыс. лет). В нижней части колонки отношение ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr увеличивается от 0.72055 до 0.72580, значение ε_Nd остается примерно одинаковым и варьирует около –8.2. В верхней части наблюдается падение отношения ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr до 0.72049 в приповерхностном слое, одновременно с этим увеличивается значение ε_Nd до –6.4. На границе этих двух подразделений происходит резкая смена отношения ²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb со значения около 18.0 в нижней части на 19.3 в верхней и ²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb с приблизительно 36.5 в нижней на 38.7 в верхней части разреза. Изменение изотопных характеристик Sr, Nd и Pb, вероятно, является отражением изменений состава пород в области сноса бассейна, который сейчас разрушается ледником. Сравнение с современными источниками, поставляющими обломочный материал в Карское море, показало, что в заливы Ога и Цивольки вещество поступает только с Новой Земли.

Результаты геохимического изучения рыхлых отложений водосборного бассейна и донных отложений озера Чистого, расположенного в Северном Приохотье, показали, что озеро образовано в начале раннего голоцена около 11200 кал. лет тому назад. В нем доминирует терригенное осадконакопление, т. е. геохимические характеристики осадков контролируются размерностью частиц. Тонкие литологические разности имеют низкие содержания SiO₂, Na₂O, K₂O, CaO, Sr и обогащены Al₂O₃, TiO₂, MgO, Fe₂O₃, V. Изменения характера осадконакопления, возможно, обусловлены климатическими причинами и могут быть связаны с холодными событиями Бонда. В раннем голоцене в озере Чистом осаждались преимущественно тонкие илы. Импульс поступления “грубозернистых” осадков (>140 мкм), обогащенных кремнеземом, произошел (9760–9650) и 8810 кал. лет тому назад. Заметное накопление относительно грубозернистых осадков происходило в самом начале среднего голоцена 8540–6920 кал. лет назад, а также 6140 и 4450 кал. лет назад. Для позднего голоцена привнос обломочного материала с повышенными содержаниями SiO₂ отмечен в интервале 3470–850 кал. лет назад.