Том 70, № 4 (2025)
Статьи
Различные типы CaSiO3 в мантии Земли и ее геохимическая неоднородность на примере района Джуина в Бразилии
Аннотация
Включения CaSiO3 в алмазах из района Джуина в Бразилии характеризуются невысокими концентрациями Fe (0.08–0.53 мас. % FeO) и Al (0–1.52 мас. % Al2O3); по этим признакам они относятся к ультрамафической ассоциации. Среди них существуют два различных типа. Тип I имеет линейное распределение РЗЭ, тогда как тип II имеет синусоидальный характер РЗЭ. CaSiO3 I типа ассоциирует с высокомагнезиальным-высоконикелистым протогенетическим ферропериклазом, а тип II – с высокожелезистым-низконикелистым сингенетическим ферропериклазом. Таким образом, зерна CaSiO3 I типа являются протогенетическими, образовавшимися, как и высоко-Mg – высоко-Ni ферропериклаз, в верхней части нижней мантии в виде дейвмаоита (CaSi-перовскита), а CaSiO3 II типа образовался в переходной зоне в виде брейита. Обогащение CaSiO3 REE, в частности LREE, соответствует высоким значениям коэффициента распределения CaSiO3 /расплав и указывает на происхождение CaSiO3 из мантийного материала при высоких давлениях. Геохимические характеристики исследуемого CaSiO3 демонстрируют сильную гетерогенность включений. Отношения Rb/Sr в CaSiO3 типа II (0.04–1.1) на 3–4 порядка выше, чем в типе I (0.0003). Даже в пределах одного алмаза разные зерна CaSiO3 имеют соотношения Rb/Sr от 0.005 до 1.1. Такая же изменчивость характерна и для отношений U/Pb (изменяется в одном образце на порядок: от 0.031 до 0.312) и, в некоторой степени, для Sm/Nd. Sr–Nd–Pb изотопные данные для исследованных образцов CaSiO3 демонстрируют значительную изотопную гетерогенность. Это указывает на геохимическую неоднородность в глубинной Земле на очень малых расстояниях.



Распределение углеводородов-биомаркеров по глубине морских осадков в области линейной депрессии Западно-Карской ступени
Аннотация
Важную информацию об осадочном органическом веществе (ОВ) представляют исследования молекулярного и углеводородного состава в морских донных отложениях. В данной работе было изучено распределение углеводородов и молекулярных маркеров по глубине осадочного чехла в области линейной депрессии Западно-Карской ступени. Для этого в ходе 89-го рейса НИС “Академик Мстислав Келдыш” были отобраны две колонки осадков: на станции 7444 и на фоновой станции 7441. Методом ГХ–МС анализа было измерено распределение н-алканов и установлены особенности изменения биомаркерных индексов по глубине осадка. Было показано, что высшая наземная растительность вносила доминирующий вклад в осадочное ОВ морских осадков на станциях 7444 и 7441. ОВ имело низкую зрелость, что показывают значения отношения Ts/(Ts+Tm). Согласно значениям индексов Г31–S/Г31–(S+R) и NAR, в исследуемом районе наблюдался небольшой постоянный привнос нефтяных углеводородов, при этом на фоновой станции 7441 он меньше. По характеру изменения индексов CPI25–33, TAR и NAR было предположено присутствие нефтяных углеводородов антропогенного происхождения в приповерхностных слоях 0–15 см осадка на фоновой станции 7441.



Гумификация органического вещества верхнего слоя осадков Восточно-Сибирского моря
Аннотация
Представлены новые данные о содержании гуминовых веществ (ГВ) в Восточно-Сибирском море. Результаты исследований показали, что степень гумификации органического вещества (ОВ) в исследованных пробах верхнего слоя донных осадков моря меняется от 21 % до 9 % и в среднем составляет 15 %, что характерно для низкопродуктивных арктических морей. Установлено, что средние значения ГВ (по рассматриваемым разрезам) составили 0.16 и 0.20 %, что характерно для окисленных морских осадков. Концентрация органического углерода (Сорг) изменялась от 0.34 % до 1.89 % в зависимости от гранулометрического типа осадка. Показано, что весь Сорг на 10–40 % состоит из ГВ, сами ГВ на 12–30 % состоят из гуминовых кислот (ГК) и на 70–88 % из фульвокислот (ФК), что говорит о ранней гумификации осадков. ГК определены только в осадках прибрежной части моря, ФК определены во всех исследованных донных осадках.



Новая реакция при формировании состава нефтей: гидрирование ароматических углеводородов
Аннотация
Анализ состава н-алкилзамещенных моноциклических соединений нефтей Татарстана (н-алкилциклогексанов, н-алкилциклопентанов и н-алкилбензолов) позволил доказать, что при формировании состава изученных нефтей имела место ранее не фиксировавшаяся в породе реакция гидрирования ароматических углеводородов. Непосредственно доказано, что н-алкилциклогексаны нефтей частично образовались из присутствующих в них алкилбензолов. При этом известные из органической химии катализаторы гидрирования ароматических углеводородов либо отсутствуют в сколько-нибудь заметном количестве в нефтях (а металлы платиновой группы – и в земной коре), либо неактивны в природных обстановках. Так что на сегодня не представляется возможным указать природный катализатор для этой реакции. То есть обнаружение данной реакции демонстрирует неполноту наших представлений о катализаторах, участвующих в формировании состава нефтей. Из литературных данных следует, что Татарстан – не единственный регион, в нефтях которого указанная реакция имеет место. Показано, что при гидрировании нефти должны находиться в условиях, радикально отличающихся от тех, которые имели место при формировании их основных компонентов (кислотные катализаторы на первом этапе и их отсутствие на втором). Отсюда следует, что реакция гидрирования ароматических углеводородов в нефтях Татарстана протекает на поздних стадиях их эволюции, когда основной состав нефтей уже сформирован. Кажется разумным предположить, что гидрирование имеет место после миграции нефти из материнской породы. То есть эта реакция идет либо на путях миграции нефтей, либо в залежи.



Элементный состав и источники городской пыли крупного индустриального города (Красноярск, Россия)
Аннотация
Впервые проведено комплексное исследование городской пыли Красноярска, позволившее не только изучить ее элементный состав, но и выявить ряд природных и антропогенных источников ее образования. Образцы пыли (n = 68) отбирали в разных функциональных районах города. В отобранных образцах городской пыли определили содержание 70 элементов. Диаграммы состава (CaO + Na2O) – Al2O3 – K2O и (CaO + Na2O + K2O) – Al2O3 – (Fe2O3 + MgO) показали, что минеральная часть большинства исследуемых образцов пыли Красноярска представлена плагиоклазами. Расчеты коэффициентов обогащения и индексов геоаккумуляции свидетельствуют о загрязнении пыли Красноярска такими элементами, как Co, Sn, Bi, Pb, Mo, Cu, As, Zn, Cd, W, Ag и Sb. Выявлены закономерности аккумулирования микроэлементов в зависимости от локаций отбора проб. Sb в большой степени накапливается в образцах, отобранных на крупных автомагистралях Красноярска, в то время как повышенные содержания As, Cu, W и Zn характерны для образцов, отобранных в промышленных районах города. Метод главных компонент и матрица Пирсона позволили выделить в образцах пыли 6 групп элементов, которые можно отнести к различным природным и антропогенным источникам: Al, Ti, Cr, Fe и Ni – выветривание почв и горных пород; Fe, Co, Ni, Cu и As – выбросы металлургических предприятий и угольных ТЭС; W, Bi, Zn и Mo – тяжелая металлургическая и машиностроительная промышленность; Cu, Cd, Sn и Pb – выбросы автомобильного и железнодорожного транспорта, а также износ металлических деталей и конструкций; Sn и Sb – износ тормозных колодок и шин, выбросы промышленных предприятий; Hg – выветривание почв и горных пород.


