Том 64, № 5 (2019)
- Год: 2019
- Статей: 11
- URL: https://journals.eco-vector.com/0016-7525/issue/view/792
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0016-7525645
Статьи
Изотопно-геохимические исследования органического вещества морских осадков от дельты реки Индигирки до границы постоянных льдов в Восточно-Сибирском море
Аннотация
Выделены углеводородные газы (СН4, С2Н4, С2Н6, С3Н6, С3Н8, С4Н8, н-С4Н10) и СО2 с очень низкой концентрацией из различных горизонтов морского осадка глубиной до 2 м на континентальном шельфе Восточно-Сибирского моря в разрезе от устья р. Индигирки до границы постоянных льдов. Доминирующее влияние на характер органического вещества (ОВ) на практически всей изу-ченной акватории Восточно-Сибирского моря оказывает пресноводный комплекс, выносимый р. Индигиркой и другими реками. Для керна осадков, отобранных на станции 5602-2, было показано, что концентрация наиболее распространенных газов СН4 и СО2 возрастает с увеличением глубины пробоотбора осадка, а изотопный состав углерода СО2 уменьшается, достигая величины -24‰. Обнаружена область сульфат-редукции на глубине осадка 48–70 см. Впервые было показано, что в результате диагенеза ОВ происходит закономерное изменение вида изотопно-фракционных характеристик (ИФХ). Были получены ИФХ для слабо преобразованного ОВ, ИФХ для ОВ, находящегося в зоне сульфат-редукции, и ИФХ для сильно преобразованного ОВ. Для низких горизонтов осадка (ниже 77 см от поверхности) ОВ значительно продвинуто по пути геохимической эволюции по сравнению с незрелыми осадками верхних горизонтов.
451-459
Упругие свойства полициклических ароматических углеводородов при высоких давлениях, рассчитанные первопринципными методами
Аннотация
Расчет кристаллической структуры и параметров сжимаемости бензола и ряда полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) проведен первопринципными методами теории функционала плотности с градиентной аппроксимацией обменно-корреляционного потенциала в форме PBE с учетом Ван-дер-Ваальсовых взаимодействий (optPBE-vdW) в интервале давлений 0–20 ГПа. Для бензола, нафталина, тетрацена и пентацена проведено сравнение с экспериментальными данными, которое показывает высокую точность расчетов. Все исследованные вещества имеют близкую сжимаемость с модулем всестороннего сжатия от 8 до 12 ГПа и его производной по давлению 6.9–7.5. Близость рассчитанных параметров указывает на основную роль уменьшения межмолекулярных расстояний при сжатии ПАУ и слабую деформацию самих молекул и бензольных колец. Наблюдается слабая зависимость сжимаемости от количества атомов (бензольных колец) в молекуле вещества или от типа кристаллической структуры (большинство исследованных ПАУ имеют пространственную группу Р21 /а). Соединения с большим количеством бензольных колец, а также более плотной структурой колец – циклические (пирен, коронен), имеют меньшую сжимаемость по отношению к менее плотным ПАУ (тетрацен, гексацен). Некоторые ПАУ (бензол, фенантрен пирен, коронен) имеют высокобарические модификации, однако корректное описание их структур, позволяющее рассчитать упругие модули, еще не сделано. Полученные данные по сжимаемости ПАУ можно использовать при разработке высокотемпературных уравнений состояния и расчета равновесного состава жидких и твердых компонентов системы С-О-Н.
460-470
Оценка содержания и состава захваченного расплава в дунитах
Аннотация
Разработана методика, позволяющая количественно оценивать содержание захваченного расплава в дунитах различных типов, а также состав этого расплава по данным петрохимии и геохимии дунитов и составам их хромшпинелидов. Эта методика превосходит методику, основанную на использовании данных по геохимии клинопироксена и коэффициентам распределения клинопироксен-расплав, по точности оценки содержаний в расплавах легких РЗЭ и более несовместимых элементов, сопоставима с ней в отношении содержаний средних РЗЭ, но, возможно, уступает в отношении содержаний тяжелых РЗЭ и Sr. Оцененные средние количества захваченных расплавов в дунитах различных типов (из офиолитового и концентрически-зонального комплекса) составляют 1–1.5 мас.%, что, по-видимому, является типичным для дунитов разных типов, в том числе и кумулятивных дунитов расслоенных комплексов. Эти оценки на порядок превышают предполагавшиеся ранее. Установленное соответствие рассчитанных составов захваченных дунитами расплавов реальным природным расплавам свидетельствует о том, что оцененные содержания захваченного расплава в дунитах близки к реальным, а использованные в расчетах величины коэффициентов распределения минерал-расплав пригодны для данных объектов. В целом, предложенная методика применима к серпентинизированным дунитам, в том числе и к аподунитовым серпентинитам.
471-485
Сапфиринсодержащие гранулиты Анабарского щита
Аннотация
Представлены результаты детального изучения минерального и химического состава, геотермобарометрии и U-Pb изотопного датирования циркона высокоглиноземистых сапфиринсодержащих кристаллосланцев, ассоциирующих с биотит-гранат-силлиманитовыми гнейсами, гиперстен-двуполевошпатовыми и высококалиевыми гиперстеновыми ортогнейсами, повышеннотитанистыми и субщелочными метабазитами, относящимися к килегирской толще далдынской серии Анабарского щита. В отличие от известных гранулитов далдынской и верхнеанабарской серий породы данной ассоциации обогащены K, Rb, Ba, Th, легкими РЗЭ, отличающимися повышенным (La/ Yb)n. По результатам геотермобарометрии установлены P-T параметры формирования и эволюции сапфиринсодержащих гранулитов Анабарского щита с пиковыми значениями UHT метаморфизма в диапазоне Т = 920–1000°С при Р = 9–11 кбар. Изотопно-геохронологические данные свидетельствуют о полиметаморфической истории этих пород. Ядра детритовых кристаллов циркона характеризуются возрастами около 3.36, 2.75, 2.6 и 2.5 млрд лет, более поздние преобразования кластогенного циркона в каймах фиксируются рубежами 2.4, 2.3, 2.2. и 1.8 млрд лет. Время формирования глиноземистых метаосадочных и ассоциирующих с ними метамагматических пород можно оценить в интервале от 2.5 до 2.4 млрд лет. В качестве потенциального источника сноса для обломочных цирконов рассматриваются гиперстеновые плагиогнейсы и метабазиты далдынской серии с дометаморфическим возрастом не моложе 3.3 млрд лет, продукты их метаморфизма на рубеже около 2.7 млрд лет и возможно пока не выявленные в регионе Na-K граниты возрастом около 2.6–2.5 млрд лет, известные на других щитах и обогащенные радиоактивными (K, Th, U) и редкими элементами. Дополнительным источником обломочного материала при формировании глиноземистых осадков могли быть ассоциирующие с ними двуполевошпатовые магматические породы риолитового состава, имеющие одинаковый с ними модельный возраст.
486-502
Геохимические особенности, источники и геодинамические обстановки накопления кембрийских терригенных пород Мельгинского прогиба (Буреинский континентальный массив)
Аннотация
В результате проведенных исследований получены первые данные о геохимических особенностях кембрийских осадочных комплексов Мельгинского прогиба Буреинского континентального массива, а также возрастах детритовых цирконов из них. Установлено, что среди обломочных цирконов в песчаниках чергиленской и аллинской свит Мельгинского прогиба преобладают цирконы позднерифейского (пики на кривой вероятности 0.78, 0.82, 0.94, 1.04 млрд лет) и раннерифейского (пики на кривой вероятности 1.38, 1.45, 1.64 млрд лет) возрастов. Единичные зерна имеют среднерифейские, раннепротерозойские и позднеархейские возрасты. Можно предполагать, что источниками позднерифейских цирконов в песчаниках чергиленской и аллинской свит являются магматические породы габбро-гранитоидной (940–933 млн лет) и гранит-лейкогранитной (804–789 млн лет) ассоциаций, выявленных в строении Буреинского континентального массива. Мы не можем предположить, какие именно образования являлись источником среднерифейских и более древних детритовых цирконов в кембрийских осадках Буреинского континентального массива, поскольку до сих пор в его строении не установлено комплексов древнее позднего рифея. Наиболее вероятной геодинамической обстановкой накопления кембрийских терригенных отложений Мельгинского прогиба является обстановка активной континентальной окраины, что согласуется с проявлением раннекембрийского гранитоидного магматизма.
503-519
Термохимическое изучение натриевых и натриево-кальциевых амфиболов
Аннотация
Проведено термохимическое изучение шести природных натриевых и натриево-кальциевых амфиболов методом высокотемпературной расплавной калориметрии растворения на микрокалориметре Тиана-Кальве. Получены энтальпии образования из элементов для арфведсонитов: K0.5(Na1.5Ca0.5)(Mg4.0Fe0.93+Al0.1)[Si8.0O22](OH)2 (Инаглинский массив, Центральный Алдан, Россия) (-11626.6 ± 8.9 кДж/моль), (Na0.5K0.1)(Na1.6Ca0.4)(Mg3.6Fe0.42+Fe0.83+Al0.2)[Si8.0O22](OH)2 (Хибинский массив, Кольский полуостров, Россия) (-11520.8 ± 14.6 кДж/моль) и (Na0.7K0.3)Na2.0(Fe4.02+Fe0.63+Mn0.1Ti0.1Al0.2)[Si8.0O22](OH)2 (Катугинское месторождение, Забайкалье, Россия) (-11384.7 ± 17.1 кДж/моль); для рибекитов: Na2.0(Mg2.5Fe0.52+Fe1.53+Al0.5)Si8O22(OH)2 (месторождение Кумула, Центральный Казахстан) (-10791.0 ± 10.1 кДж/моль) и Na2.0(Mg0.9Fe2.12+Fe1.93+Al0.1)[Si8O22](OH)2 (Кривой Рог, Украина) (-10260.8 ± 10.9 кДж/моль) и рихтерита (Na0.7K0.3)(Ca1.2Na0.8) (Mg4.6Fe0.42+)[Si7.8Al0.2O22](OH)2(Ковдорский массив, Кольский полуостров, Россия) (-12154.2 ± 9.7 кДж/ моль). Оценены значения стандартных энтропий, энтальпий и энергий Гиббса образования амфиболов теоретических составов – конечных членов изоморфных рядов: арфведсонит – магнезиоарфведсонит, рибекит – магнезиорибекит и рихтерит – феррорихтерит.
520-528
Стабильные изотопы углерода и азота в древесных и травянистых растениях возле крупного медеплавильного комбината
Аннотация
Проанализировано изменение состава стабильных изотопов углерода (13С и 12С) и азота (15N и14N) в лесных растениях под влиянием выбросов крупного медеплавильного комбината. Исследования проведены в сосновых лесах на 10 площадях возле Карабашского медеплавильного комбината и в Ильменском заповеднике на Южном Урале. Соотношение изотопов 13С/12С и 15N/14N анализировали в листьях растений разных функциональных групп (с экто-, эрикоидной или арбускулярной микоризой; с азотфиксирующим симбиозом; безмикоризных). Соотношение 13С/12С в условиях техногенного загрязнения не изменялось. Низкое соотношение изотопов 15N/14N установлено у эктомикоризных деревьев, высокое – у трав с арбускулярной микоризой, с азотфиксирующим симбиозом и безмикоризных. По сравнению с незагрязненными местообитаниями возле медеплавильного комбината содержание 15N в листьях увеличивается на 2.7‰ у эктомикоризных деревьев, на 3.4‰ – у кустарничка с эрикоидной микоризой, на 2.2‰ – у трав с арбускулярной микоризой. Это свидетельствует о существенном изменении условий минерального питания растений под влиянием загрязнения естественных экосистем тяжелыми металлами.
529-537
Проявления кислотного дренажа на месторождении Павловское (Новая Земля)
Аннотация
Выполнено термодинамическое компьютерное моделирование системы «породы месторождения Павловское–вода–газы атмосферы». Показано, что модельные дренажные воды имеют слабощелочной рН, а также оценена их опасность в отношении концентраций ряда нормируемых микроэлементов (As, Cd, Se, Co, Cr, Cu, Ni, Pb, Ga, Ge, Sr, In), существенно превышающих предельно допустимые концентрации (ПДК), особенно на участках складирования руды.
538-547
Краткие сообщения
Возраст и продолжительность формирования Олимпиадинского золоторудного месторождения (Енисейский кряж, Россия)
Аннотация
Сопоставлены 40Ar/39Ar датировки кварц-слюдисто-сульфидных, кварц-золото-арсенопирит-пирротиновых и кварц-золото-сурьмяных ассоциаций на сверхкрупном (более 1000 т Au) золоторудном Олимпиадинском месторождении на Енисейском кряже. Установлено, что гидротермальная деятельность на месторождении продолжалась не менее 100 млн лет в период от 817 до 719 млн лет.
548-553
Германийсодержащие минералы палладия – палладогерманид pd2ge, ge-паоловит pd2 (sn, ge), звягинцевит сульфидоносных анортозитов Йоко-Довыренского интрузива, Прибайкалье
Аннотация
Расслоенный Йоко-Довыренский гипербазит-базитовый интрузив в придонной части включает Байкальское месторождение сульфидных Cu-Ni руд с Pt-Pd минерализацией, в более высоких частях разреза – «горизонты» и гнездовые проявления малосульфидных руд с Pt-Pd минерализацией. Максимальная концентрация Pd, Pt, Au, Ag, Hg, Cd и максимальное разнообразие минералов благородных металлов, в том числе содержащих германий, характерны для жилообразных тел сульфидоносных анортозитов и пегматоидных анортозитов вверху критического горизонта на границе толщ троктолитов и перекрывающих габбро-норитов. Подавляющая часть минералов благородных металлов – послемагматические пневматолитовые (флюидно-метасоматические) образования. Это котульскит, мончеит, звягинцевит, теларгпалит, паоловит и иные халькогениды и интерметаллиды Pd и Pt, в том числе палладогерманид с 19.8 мас.% Ge, паоловит с 8.1% Ge(первая находка), богатый золотом звягинцевит с 0.55% Ge. Состав палладогерманида – Pd2.03(Ge0.80As0.15Bi0.02)0.97, германий в нем в заметной степени замещен мышьяком, что характерно для эндогенных минералов германия. Состав Ge-паоловита –
Pd2.02(Sn0.54Ge0.35Sb0.05As0.04)0.98. Возможный источник германия – вмещающие интрузив контактово-метаморфизованные паралические пиритоносные углеродистые аргиллиты.
554-558
Хроника
Гидрогеология в России: фундаментальные и прикладные исследования (XXII совещание по подземным водам Cибири и Дальнего Востока с международным участием)
Аннотация
Гидрогеологические исследования в России ведутся по многим направлениям, начиная от оценки ресурсной базы подземных вод, заканчивая изучением механизмов геологической эволюции системы вода-порода-газ-органическое вещество. Эту широту исследований показало Всероссийское совещание по подземным водам Востока России (XXII совещание по подземным водам Сибири и Дальнего Востока) состоявшееся 18-22 июня 2018 года в г. Новосибирске в Институте нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН. В работе совещания приняли участие 138 ученых из 79 научных, образовательных и производственных организаций.
559-564