Том 64, № 6 (2019)

На основе совместной инверсии сейсмических и гравитационных данных в сочетании с методом минимизации свободной энергии Гиббса по расчету фазовых равновесий в рамках системы Na₂O-TiO₂-CaO-FeO-MgO-Al₂O₃-SiO₂ исследовано влияние термального состояния на модели химического состава мантии и размеры Fe-S ядра Луны. В качестве граничных условий использованы сейсмические модели из экспериментов Apollo, масса и момент инерции из данных миссии GRAIL по изучению гравитационного поля Луны. В результате решения обратной задачи получены ограничения на химический состав (концентрации породообразующих оксидов) и минералогию трехслойной мантии. Показано, что вне зависимости от распределения температуры, концентрации FeO ~11–14 мас.% и значения магнезиального числа MG# 80–83 примерно одинаковы в верхней, средней и нижней мантии Луны, но резко отличаются от таковых для валового состава силикатной Земли (Bulk Silicate Earth = BSE, FeO ~8% и MG# 89). Напротив, оценки содержания Al₂O₃ в мантии довольно заметно зависят от распределения температуры. Для рассмотренных сценариев термального состояния с различием по температуре в 100–200°С на разных глубинах концентрации Al₂O₃ увеличиваются от 1–5% в верхней и средней мантии до 4–7 мас.% в нижней мантии с количеством граната вплоть до 20 мас.%. Для «холодных» моделей валовая распространенность оксида алюминия в Луне составляет Al₂O₃ ~1–1.2 × BSE, а для «горячих» моделей может находиться в интервале 1.3–1.7 × BSE. Концентрации SiO₂ в меньшей степени зависят от распределения температуры и составляют 50–55% в верхней и 45–50 мас.% в нижней мантии; ортопироксен, а не оливин является доминирующим минералом верхней мантии. На основе моделирования плотности расплавов Fe-S при высоких Р-Т параметрах проведены оценки размеров лунного ядра. Радиусы Fe-S ядра со средней плотностью 7.1 г/см³ и содержанием серы 3.5–6 мас.% находятся в интервале 50–350 км с наиболее вероятным значением около 300 км и довольно слабо зависят от теплового режима Луны. Результаты моделирования предполагают, что мантия Луны стратифицирована по химическому составу, и указывают на существенные различия в составах Земли и ее спутника.

Установлено, что материнское вещество всех нефтей Татарстана формировалось в схожих условиях при наличии аноксии в фотическом слое бассейна седиментации, существовавшей в течение всего времени накопления исходного органического вещества при значительной мощности зараженного сероводородом слоя. Не исключено, что для отдельных нефтей с наименьшим содержанием свидетелей аноксии либо имели место перерывы в существовании сероводородного заражения, либо мощность зараженного слоя была пониженной. Биоценозы микрофлоры в зараженном сероводородом слое бассейне седиментации нефтематеринского вещества демонстрируют высокую устойчивость. Единообразными были и условия преобразования захороненного вещества на стадиях диа- и катагенеза, что проявляется в примерно одинаковом соотношении между глубиной протекания процессов полного гидрирования и циклизации исходных полиеновых ароматических каротиноидов, близости молекулярно-массовых распределений продуктов деструкции С-С-связей компонентов С₄₀ и относительно небольших различиях в отношении общей концентрации моноароматических соединений и суммы гидрированных аналогов исходных ароматических каротиноидов. Для установления комплексов, генерировавших нефти Татарстана, необходим анализ на содержание компонентов – свидетелей аноксии во всем разрезе девонских отложений.

В статье проанализированы валовый химический состав и распределение полей синрифтовых глинистых пород на ряде дискриминантных палеогеодинамических диаграмм. Показано, что в целом для синрифтовых глинистых пород присущи значительные вариации валового химического состава. Так, например, средние содержания SiO₂ варьируют от 44.74 до 66.42 мас.%, среднее содержание Al₂O₃ меняется от 16.62 до 29.92 мас.%, а значения K₂O_сред. находятся в пределах 0.24…5.77 мас.%. Исходя из распределения фигуративных точек синрифтовых глинистых пород различных объектов на диаграмме F1–F2, можно считать, что источниками тонкой алюмосиликокластики для них являлись магматические и осадочные породы широкого спектра составов. Существенное перекрытие полей различных объектов на классификационных диаграммах [(Na₂O+K₂O)/Al₂O₃]–[(Fe₂O_3общ+MgO)/SiO₂] и K/Al–Mg/Al указывает в целом на сходство составов синрифтовых тонкозернистых обломочных пород различных типов рифтогенных структур. Локализация полей состава глинистых пород различных рифтогенных структур на таких дискриминантных палеогеодинамических диаграммах, как K₂O/Na₂O–SiO₂/Al₂O₃ и SiO₂–K₂O/Na₂O, позволяет сделать вывод, что они не дают возможности корректно разграничить синрифтовые глинистые породы и тонкозернистые обломочные образования других геодинамических обстановок. Положение полей, представленных в нашем банке данных синрифтовых глинистых пород на диаграмме DF1–DF2, также своеобразно. В большинстве случаев они занимают то или иное положение в областях, характеризующих коллизионные и рифтогенные обстановки, а ряд полей расположен во всех трех классификационных областях диаграммы. Существенная доля средних точек синрифтовых глинистых пород локализована на диаграмме DF1–DF2 в области составов, характерных для коллизионных обстановок. Представляется, что все сказанное свидетельствует о том, что и диаграмма DF1–DF2 не позволяет получить корректное суждение о геодинамической природе терригенных ассоциаций.

В статье представлены данные о возможном вкладе аэробных и анаэробных биогеохимических процессов в верхних водоносных горизонтах Новосибирского завода химконцентратов (ПАО «НЗХК») в миграцию урана на фоне сульфатного и нитратного загрязнения. Иммобилизация урана возможна в локальных участках с повышенным содержанием органических веществ, при этом наиболее важным процессом будет биохимическое снижение редокс-потенциала за счет аэробного микробного дыхания, после чего в условиях анаэробиоза в областях с отрицательными значениями Eh можно ожидать редоксзависимое восстановление урана. При этом при наличии достаточного количества сульфат-ионов дальнейшие анаэробные процессы микробной сульфатредукции и восстановления железа приведут к образованию сульфида железа, играющего роль противоокислительного буфера в случае попадания кислорода в пласт, восстанавливаясь до молекулярной серы или сульфата, тем самым предотвращая окисление урана.

Проведено термохимическое изучение природного оксо-амфибола ─ керсутита Na_0.4K_0.3(Ca_1.6Na_0.4)(Mg_2.9Fe_0.8²⁺Al_0.7Ti_0.6Fe_0.5³⁺)[Si_6.1Al_1.9O₂₂](OH)_0.2O_1.8 из щелочных базальтов Монголии на микрокалориметре Тиана-Кальве. Методом высокотемпературной расплавной калориметрии растворения получена энтальпия образования из элементов ∆_fH_el⁰(298.15 K) = –12 102 ± 16 кДж/моль. Оценены энтропия, энтальпия и энергия Гиббса образования крайних членов изоморфного ряда керсутит NaCa₂Mg₃TiAl[Si₆Al₂O₂₂]O₂ – феррикерсутит NaCa₂Mg₃TiFe³⁺[Si₆Al₂O₂₂]O₂

В работе приведены новые изотопно-гидрогеохимические данные двух типов термальных вод месторождения Банг (провинция Куанг Бинь, центральный Вьетнам). Первый тип относится к водам HCO₃–Cl–Na–Mg состава, имеет крайне низкую минерализацию (44–87 мг/дм³) и характеризуется величиной рН от слабокислых до слабощелочных (5.71–7.84). Второй тип вод относится к водам HCO₃-Na состава, имеет минерализацию до 256–659 мг/дм³ и величину рН от 8.03 до 8.51. Изученные воды значительно отличаются по температуре, которая составляет 24.3–34.5 ^оС в первом случае и 62.1–97.1 °С во втором. Впервые выполненные исследования по распределению изотопов кислорода (δ¹⁸O) и водорода (δD) подтверждают разную генетическую природу выделенных гидрогеохимических типов вод. Первый имеет атмосферный генезис (δ¹⁸O = -7.3… -6.2 ‰ и δD = -51.4… -39.3 ‰), а второй, локализованный в зоне пересечения разломов Кьень Жань и Банг, имеет более глубинный источник (δ¹⁸O = -1.6… -1.3 ‰ и δD = -22.2… -21.4 ‰). Данные по тритию (³H) также указывают на разное время циркуляции этих вод. Время формирования состава HCO₃-Cl-Na-Mg вод не превышает 50 лет (³H = 4.3-11.1 ТЕ), тогда как HCO₃-Naвод может достигать более 1000 лет (³H = 0.5 ТЕ).