Минералого-геохимические свойства «моренного» комплекса голоценовых отложений в озере Нижнем (Восточная Антарктида) как источник новой генетической информации

Восточная Антарктида — кратон с возрастом древнейших горных пород — двупироксеновых и амфибол-биотитовых гнейсов, плагиогнейсов, чарнокитов, рапа-кивиподобных чарнокитов, чарнокитоподобных эндер-битов, гранитоидов — 2.8—1.1 млн лет (Мясников и др., 2021). Терригенный осадочный чехол и ледниковые отложения с возрастом 350—190 млн лет образовались здесь в период вхождения Антарктиды в суперконтинент Пангея. Распад Пангеи с возникновением суперконтинента Гондваны отмечен в Антарктиде мощным этапом вулканической деятельности с возрастом 180— 110 млн лет. Образование самостоятельного материка Антарктида с его миграцией к южному полюсу произо- шло в результате распада Гондваны 130—86 млн л. н. Крупнейшим действующим вулканом Антарктиды является Эребус (Силаев и др., 2020), расположенный на острове Росса и возникший 1.3 млн л. н. на краю ЗападноАнтарктической рифтовой системы на субстрате тонкой континентальной коры (17—25 км). Из зарегистрированных к настоящему времени эффузивных извержений крупнейшие приходятся на периоды (тыс. л. н.): 95 ± 9; 76 ± 4; 27 ± 3; 21 ± 4. Максимумы проявления эксплозивной активности датируются хронологическими интервалами (тыс. л. н.): 77—56; 46—32; 18—10. Именно с последним интервалом эксплозивной активности и коррелируется базальный горизонт в колонке голоценовых осадков Нижнего озера1, известный как «моренный» осадочный комплекс.

¹ Проточное озеро , р асположенное вблизи полярной станции Молодежной с координатами 67°40′ ю. ш., 46°09′ в. д., высотой над уровнем моря 41 м, площадью 0.015 км² и максимальной глубиной 4 м.

Исследования озер, расположенных в оазисах, обрамляющих ледниковый щит Антарктиды, и на прилегающих к материку островах, показали, что начало озерного седиментогенеза связано с потеплением климата в голоцене и чаще всего датируется его оптимальной фазой. Помимо данных о возрасте отложений, климатических и природных событиях, эти осадочные архивы содержат информацию о транспортировке различных макро- и микрочастиц (пыльца, споры, тефра, пепел, сажа, частицы горных пород и т. д.) воздушными и водными потоками. Можно предположить, что частицы, переносимые ветром, оседая на ледниках и снежном покрове, попадали в озеро с талыми водами в летние периоды.

Объекты и методы исследований

Территория исследования расположена в оазисе Вечернем, в восточной части Холмов Тала (Земля Эндерби) (рис. 1). Объектами изучения стали придонные осадки раннеголоценового возраста из озера Нижнего и поверхностные пробы снега, отобранные вблизи российской сезонной полевой базы «Молодежная» (67°39’56” ю. ш., 45°50′26” в. д.) и белорусской полевой базы «Гора Вечерняя» (67°39’35” ю. ш., 46°09’18” в. д.) (фото на обложке). Озеро Нижнее расположено в понижении, вытянутом между грядами, высота которых над уровнем моря на юго-востоке достигает 78.7 м (сопка Рубин), а на западе — 272 м (г. Вечерняя). Преобладающую часть территории занимают скалистые гряды и холмы, сложенные в основном гнейсами и плагиогнейсами чарнокитовой серии (Каратаев, 2016). Проточные воды поступают в озеро Нижнее из котловины со стороны озер Верхнее-1, -2, расположенных севернее. В самые тёплые малоснежные сезоны озеро Нижнее вскрывается ото льда в северной части, а полное освобождение озерной акватории от ледникового покрова было зафиксировано лишь в 1967 г. (Александров, 1985). Согласно многолетним метеорологическим наблюдениям, проводимым на станции «Молодежная» (Molodezhnaja station), среднегодовая температура воздуха в рассматриваемом районе составляет –9.8 °С, максимальная среднемесячная температура приходится на январь (–0.4 °С) с абсолютным максимумом +9.3 °С (декабрь 1989 г.), а минимальная — на август (–8.8 °С) при абсолютном минимуме –42 °С. Осадки выпадают здесь в виде снега — менее 350 мм/год. В прибрежных районах Холмов Тала преобладают восточные (в летние месяцы) и юговосточные ветры — циклонические, катабатические и переходные.

Отбор керна и поверхностных проб снега для исследований проводился во время сезонной белорусской антарктической экспедиции (БАЭ) 2020—2021 гг. Образцы снега (верхние 2 см) отбирались в стерильные пластиковые бюксы объемом 100 мл. Бурение на озере производилось со льда, мощность которого составляла 3 м при глубине воды 2 м. Применялся бур длиной 7.5 м. Поднятый керн заморозили и в таком состоянии доставили в ГНПО «Научно-практический центр НАН Беларуси по биоресурсам», где его распилили на фрагменты по 5 см и отправили в морозильник на хранение при –20 °С. Совокупная колонка керна составила по мощности 195 см (рис. 2). В верхней 4

Рис. 1. Район исследований, на врезке отмечен красным прямоугольником

Fig. 1. The study area is marked with a red rectangle in the inset своей части керн содержал водоросли и цианобактерии, ниже располагались озерные илы, рыхлые в сухом виде и варьирующие по окраске от темно-оливковых до тёмно-серых. Ранее (2011—2012 гг.) образцы из этого водоема, отобранные в ходе совместных работ российской и белорусской антарктических экспедиций, изучались в Институте географии РАН, ФГБУ «ААНИИ» (Санкт-Петербург), Научно-практическом центре и Институте природопользования НАН Беларуси (Минск) с применением АМS-датирования, диатомового и изотопного анализов, биологических и гидрохимических исследований (Гигиняк и др., 2016; Dolgich et al., 2017; Zazovskaja et al., 2017). Согласно этим данным, начало осадкообразования в озере Нижнем приходится на ранний голоцен: калиброванные даты в пределах 9300—8400 лет.

Непосредственным объектом наших исследований послужили образцы так называемого моренного осадочного комплекса, отобранные из литологической колонки на глубине 170—175 м — обр. № 3, 185—190 м — обр. № 4 и 190—195 м — обр. № 5. Материал в образцах в целом характеризуется гравийно-псаммитовым гранулометрическим составом (рис. 3), но при этом варьируется по относительному содержанию отдельных фракций (табл. 1). В нижнем образце содержание фракций немного возрастают при переходе от гравийно-грубопсаммитовой к среднепсаммитовой, а затем скачкообразно (в 9—3.5 раз) увеличивается в части мелкотонкопсаммитовой. В среднем образце, напротив, в ряду фракций в направлении от гравийно-грубопсаммитовой к среднепсаммитовой наблюдается сокращение содержаний, а потом умеренный рост содержания мелкотонкопсаммитовой фракции. В верхнем образце относительные содержания фракций последовательно увеличиваются в направлении от гравийно-грубопсаммитовой до мелкотонкопсаммитовой.

Таким образом, обнаруживается существенная гранулометрическая неоднородность исследуемых образцов, наиболее резко выраженная сильным преобладанием наиболее мелкой фракции в нижнем образце, немного сокращающаяся в среднем образце при максимальном для исследованных образцов содержании гравийно-грубопсаммитовой фракции

Рис. 2 . Схематическое изображение литологической колонки осадков в оз. Нижнем (а), красный интервал — «моренный» осадочный комплекс (красными звездами показаны места отбора образцов, зеленые кружки — места отбора растительного материала) и керн исследованных отложений на полевой базе белорусской антарктической экспедиции (b) Fig. 2 . Schematic representation of the lithological column of sediments in the lake (а). The lower, red interval is a “moraine” sedimentary complex (red stars show sampling sites, green circles indicate plant material sampling sites) and a core of studied sediments at the field base of the Belarusian Antarctic Expedition (b)

Рис. 3 . Гранулометрическая неоднородность исследованных образцов

Fig. 3 . Granulometric heterogeneity of the studied samples

Таблица 1. Гранулометрический состав исследованных образцов озерных осадков, вес. %

Table 1. Granulometric composition of the studied samples of lake sediments, wt. %

№ обр. Sample No.	Глубина отбора, м Sampling depth, m	Гранулометрические фракции, мм / Granulometric fractions, mm
		+1	–1+0.5	–0.5+0.25	–0.25
3	170—175	17.6	20.9	22	39.5
4	185—190	28.2	15.4	15	41.4
5	190—195	7.57	7.15	19	66.28

Примечание: фракции: (+1) — гравийно-грубопсаммитовая, (–1+0.5) — крупнопсаммитовая, (–0.5+0.25) — среднепсаммитовая, (–0.25) — мелкотонкопсаммитовая

Note: fractions: (+1) — gravel-coarse-sammitic, (–1+0.5) — coarse-psammitic, (–0.5+0.25) — medium-psammitic, (–0.25) — fine-fine-psammitic и еще более уменьшающаяся в верхнем образце с образованием в нем четкой гранулометрической последовательности.

В дополнение к литологическим образцам анализировались твердые частицы в отобранных образцах снега. Эти образцы размораживались, водный раствор центрифугировался, а оставшийся осадок заливался глицерином. Полученный материал исследовался под биологическим микроскопом ВК5000 с цифровой видеокамерой. Исследования показали, что в составе снега наибольшее распространение имеют частицы совершенно остроугловатой формы, характерной для вулканических пеплов, и размером от 35×20 до 350× ×125 мкм (рис. 4). Примесью к таким частицам выступают округлые углеродные частицы размером 20— 150 мкм (рис. 5).

Рис. 4 . Типичная форма вулканогенных микрочастиц в исследованных образцах

Fig. 4 . Typical shape of volcanogenic microparticles in the studied samples

Рис. 5 . Вулканогенные (ВЧ) и углеродные (УЧ) частицы в исследованных образцах

Fig. 5 . Volcanogenic (ВЧ) and carbon (УЧ) particles in the studied samples

В ходе исследований применялись аналитическая сканирующая электронная микроскопия (JSM-6400 Jeol с энергодисперсионным и волновым спектрометрами), рентгенофлуоресцентный анализ (XRF-1800 Shimadzu), рентгеновская дифрактометрия (XRD-6000 Shimadzu), масс-спектрометрия с индуктивно связанной плазмой (Agilent 7700x фирмы Agilent Technologies, США); изотопная масс-спектрометрия углерода (DeltaV+Advantage с аналитическим процессором Thermo Fisher Scientific), стронция и неодима (Triton Plus Thermo Fisher Scientific). Большая часть анализов была осуществлена в ЦКП «Геонаука» Института геологии ФИЦ Коми НЦ УрО РАН.

Химический состав и микроэлементы

По валовому химическому составу (табл. 2) материал моренного осадочного комплекса с оз. Нижнего соответствует вулканическим породам — в основном андезибазальтам и в небольшой степени дацитам. На TAS-диаграмме (рис. 6) поля состава проанализированных образцов располагаются в промежутке между областями состава голоценовых островодужных вулканитов Камчатки (Силаев и др., 2018, 2019, 2022) и пе-плов непосредственно с вулкана Эребус (Силаев и др., 2020) и Флегрейских полей в Италии (Мелекесцев и др., 1984). Последние иногда рассматриваются как коренной источник материала, широко рассеивающегося по акваториям вплоть до сильно южных широт. Кроме того, на TAS-диаграмме приведено поле состава вулканического стекла из глинистых осадков СевероЗападной котловины Тихого океана (Петрова, 2005) как типичный пример дистанционного обогащения 6

голоценовых осадочных пород вулканогенным материалом.

Весомым доказательством вулканогенной природы материала в исследуемом «моренном» горизонте озерных осадков могут служить данные об изотопном составе в них стронция и неодима. Согласно полученным нами данным, значения изотопных коэффициентов 87Sr/86Sr и 143Nd/144Nd составляют соответственно 0.70336—0.7050 и 0.5128—0.5130, что почти совпадает с аналогичными данными не только по пе-плам Эребуса, но и вообще по вулканическим островам южной акватории Тихого океана (Panter et al., 2006).

В составе вулканогенных осадков моренного горизонта выявлены 46 микроэлементов (табл. 3), суммарное содержание которых колеблется в узких пределах 1800—1950 г/т. Это примерно в два раза уступает балансу микроэлементов непосредственно в пеплах недавнего извержения Эребуса, но при этом ассоциации микроэлементов в осадках оз. Нижнего и в вулканических пеплах принципиально схожи по геохимическим свойствам. Так, в число зарегистрированных микроэлементов в осадках и пеплах входят элементы платиновой группы (Pd, Pt, Rh), ряд характерных си-дерофильных и халькофильных элементов, серебро, а тренды хондритнормированных содержаний лантаноидов имеют принципиальное сходство (рис. 7). На диаграмме Ti/100–Zr–3Y Дж. А. Пирса точки исследованных образцов попали в поле вулканогенных базаль-тоидов дна океана. А с позиции глобальной геохимической эволюции (Щербаков, 1976; Силаев, 1987; Кокин и др., 2023) ассоциация микроэлементов в моренных осадках обогащена центростремительными (Ц1) и минимально-центробежными (Ц2) элементами относи-

Таблица 2. Валовый химический состав образцов и их гранулометрических фракций, мас. %

Table 2. Gross chemical composition of samples and their granulometric fractions, wt. %

№ обр. Sample No.	SiO 2	TiO 2	Al2O3	Fe 2 O 3	MnO	MgO	CaO	Na2O	K 2 O	P 2 O 5
3	59.41	0.64	16.59	7.94	0.1	4.14	4.96	2.67	3.29	0.26
3/1	58.8	0.71	16.93	8.3	0.12	4.25	4.58	2.59	3.51	0.22
3/2	59.57	0.63	16.64	7.82	0.11	4.11	4.83	2.73	3.32	0.24
3/3	60.06	0.63	16.34	7.76	0.11	4.08	4.9	2.65	3.26	0.23
3/4	59.25	0.64	16.56	7.95	0.11	4.12	5.21	2.69	3.18	0.3
4	61.25	0.53	16.17	7.12	0.11	3.47	5.54	3.04	2.73	0.29
4/1	60.58	0.56	16.25	7.48	0.11	3.47	5.36	2.97	2.95	0.28
4/2	61.22	0.53	16.29	7.11	0.1	3.32	5.31	3.02	2.82	0..27
4/3	61.79	0.51	16.1	6.94	0.1	3.17	5.37	3.05	2.7	0.27
4/4	61.52	0.5	16.09	6.95	0.1	3.01	5.79	3.15	2.56	0.32
5	62.03	0.5	15.98	6.9	0.11	2.75	5.79	3.17	2.47	0.3
5/1	65.33	0.46	15.29	5..95	0.08	2.22	4.46	3.1	2.92	0.19
5/2	61.96	0.51	16.2	6.9	0.1	2.89	5.48	3.1	2.6	0.27
5/3	61.73	0.53	16.1	7.01	0.1	3.01	5.59	3.11	2.56	0.27
5/4	61.65	0.5	16.03	7.0	0.1	2.72	6.05	3.23	2.38	0.33

Примечание: результаты РФА приведены к 100 %: 3, 4, 5 — валовый химический состав; 3/1—3/4, 4/1—4/4, 5/1—5/4 — химический состав гранулометрических фракций.

Note : XRF results are adjusted to 100 %: 3, 4, 5 — gross chemical composition; 3/1—3/4, 4/1—4/4, 5/1—5/4 — chemical compositions of granulometric fractions.

Рис. 6 . Диаграмма TAS, характеризующая химизм магматических пород. Точки и поля на диаграмме : 1 — пикриты; 2, 3 — пикриты соответственно умеренно-щелочные и щелочные; 4 — фоидиты; 5—8 — пикробазальты соответственно ультраос-новные, умеренно-щелочные, щелочные, основные; 9 — базальты; 10 — трахибазальты; 11 — базальты щелочные; 12 — андезибазальты; 13 — тра-хиандезибазальты; 14 — фонотефриты; 15 — андезиты; 16 — трахиандезиты; 17 — тефрифонолиты; 18 — дациты низкощелочные; 19 — дациты; 20 — трахидациты; 21 — трахиты; 22 — трахиты щелочные; 23 — фонолиты; 24 — риодациты; 25 — трахириодациты; 26 — риодациты умереннощелочные; 27 — риодациты щелочные; 28 — риолиты низкощелочные; 29 — риолиты нормальнощелочные; 30 — риолиты умеренно-щелочные; 31 — риолиты щелочные. Серии : низкощелочная, нормально-щелочная, умеренно-щелочная, щелочная. Состав вулканитов : I — эффузивная серия Эребуса; II—V — пеплы и стеклофаза в них с извержения Эребуса 2000 г.; Км — продукты извержений камчатских вулканов; Фл — вулканиты с Флегрейских полей в Италии; СЗКТО — вулканическое стекло из глинистых осадков Северо-Западной котловины Тихого океана;

Н-3, 4, 5 — исследуемые вулканогенные осадки в озере Нижнем

Fig. 6 . TAS diagram characterizing the chemistry of igneous rocks. Points and fields on the diagram : 1 — picrites; 2, 3 — picrites, moderately alkaline and alkaline, respectively; 4 — foiditis; 5—8 — picrobasalts, respectively, ultrabasic, moderately alkaline, alkaline, basic; 9 — basalts; 10 — trachybasalts; 11 — alkaline basalts; 12 — basaltic andesites; 13 — basaltic trachyandesites; 14 — phonotephrites; 15 — andesites; 16 — trachyandesites; 17 — trachytes; 18 — low-alkaline dacites; 19 — dacites; 20 — tra-chydacites; 21 — trachytes; 22 — phonolitesalkaline; 23 — phonolites; 24 — rhyodacites; 25 — trachyrhyodacites; 26 — rhyodacites moderately alkaline; 27 — rhyolites alkaline; 28 — rhyolites low-alkaline; 29 — rhyolites normal-alkalin; 30 — rhyolites moderately alkaline; 31 — rhyolites alkaline. Series : NiShch — low alkaline, NoShch — normal alkaline, UmShch — moderately alkaline, Shch — alkaline. Composition of volcanics : I — effusive series of Erebus; II—V — ashes and glass phase in them from the Erebus eruption in 2000; Kм — products of eruptions of Kamchatka volcanoes; Фл — volcanics from the Phlegrean fields in Italy; СЗКТО — volcanic glass from clayey sediments of the Northwest Pacific basin; H-3, 4, 5 — studied volcanogenic sediments in Lake Nizhneye

Рис. 7 . Хондритнормированные содержания лантаноидов в исследованных образцах с оз. Нижнего (а) и в пеплах извержения Эребуса (b)

Fig. 7 . Chondrite-normalized lanthanide contents in the studied samples with Lake Nizhneye (a) and in the ashes of the Erebus eruption (b)

Таблица 3. Средние содержания микроэлементов в исследованных образцах, г/т

Table 3. Average contents of microelements in the studied samples, ppm

Элементы Elements	№ 3		№ 4		№ 5
	Среднее Average	СКО / RMS	Среднее Average	СКО / RMS	Среднее Average	СКО / RMS
1	2	3	4	5	6	7
Cr	54.25	2.75	49.5	0.577	47.25	6.946
Ni	26.75	2.36	36.75	3.096	19.5	3.109
Co	16.75	1.71	14.5	0.577	12.75	1.893
Rh	0.067	0.01	0.074	0.003	0.065	0.011
Pd	3.475	0.222	3.55	0.318	3.15	0.818
Pt	не обн. / n/d		0.007	0.015	0.012	0.023
Сумма Ц1-элементов	101.292	6.651	104.541	3.7	82.727	12.461
Sum of Ц1-elements
Sc	14.75	0.5	15.0	2.16	13.3	3.0
V	108.5	7.326	99.75	2.5	98.25	2.5
Сумма Ц2-элементов	123.25	7.182	114.75	2.63	111.55	2.92
Sum of Ц2-elements
Ga	16.75	0.96	15.5	0.58	15.75	0.5
Y	22.0	2.16	23.25	2.22	22.0	4.97
Nb	8.13	0.76	7.3	0.42	7.0	0.69
Mo	0.12	0.09	0.2	0.12	0.14	0.15
Ag	0.13	0.03	0.24	0.11	0.18	0.12
Cd	2.63	0.36	2.8	0.42	2.75	0.34
Cs	1.98	0.31	1.33	0.21	1.0	0.18
Ta	0.5	0.05	0.47	0.05	0.42	0.11
Bi	не обн. / n/d		не обн. / n/d		0.01	0.02
Th	7.43	0.9	7.48	0.75	7.65	0.31
Сумма Ц3-элементов	59.64	3.79	58.56	3.27	56.9	5.62
Sum of Ц3-elements
Li	14.75	2.36	11.075	1.53	9.2	0.812
Be	1.25	0.06	1.425	0.26	1.325	0.15
Rb	76.5	11.39	57.5	6.191	53.25	7.089
Sr	355.25	9.11	382.75	13.15	374.0	25.781

Окончание табл. 3 / End of table 3

1	2	3	4	5	6	7
Ba	970.75	85.66	915.5	36.428	932.75	95.087
Zr	42.25	8.1	55.75	18.301	59.25	12.01
Hf	1.45	0.24	1.775	0.435	1.95	0.3
W	0.04	0.07	0.155	0.127	0.065	0.13
Pb	14.25	0.96	15..0	0.816	15.0	1.826
U	1.55	0.25	1.325	0.15	1.24	0.244
La	29.75	3.59	29.0	1.826	28.25	2.986
Ce	59.25	7.93	61.25	4.425	59.5	7.141
Pr	6.9	0.86	7.0	0.523	6.925	0.921
Nd	26.0	3.16	26.75	2.062	26.5	3.873
Sm	5.15	0.66	5.575	0.435	5.475	0.988
Eu	2.78	0.22	2.675	0.096	2.65	0.173
Gd	7.4	0.75	7.625	0.64	7.4	0.128
Tb	0.88	0.1	0.92	0.063	0.882	0.191
Dy	4.5	0.41	4.8	0.424	4.625	0.957
Ho	0.88	0.09	0.955	0.098	0.925	0.217
Er	2.7	0.33	2.825	0.33	2.775	0.585
Tm	0.37	0.05	0.4	0.053	0.387	0.099
Yb	2.4	0.22	2.5	0.271	2.475	0.538
Lu	0.37	0.05	0.397	0.062	0.385	0.096
Сумма лантаноидов Sum of lantanoids	149.33		152.672		149.154
Сумма Ц4-элементов Sum of Ц4-elements	1627.36	68.3	1594.928	66.943	1597.185	59.959
Сумма микроэлементов Sum of microelements	1911.542		1872.779		1848.362
Ц 4+3 /Ц 1+2	7.51		7.54		8.51

Примечание: элементы: Ц₁ — центростремительные; Ц₂ — минимально-центробежные; Ц₃ — дефицитно-центробежные; Ц₄ — центробежные.

Note : elements: Ц₁ — centripetal; Ц₂ — minimally centrifugal; Ц₃ — deficit-centrifugal; Ц₄ — centrifugal microelements.

тельно дефицитно-центробежных (Ц3) и центробежных (Ц4) даже в большей степени, чем непосредственно пеплы Эребуса, особенно в расчете удельно на элемент в каждой ЦЦС-группе.

Минерально-фазовый состав

Минерально-фазовый состав исследованных образцов в целом и по отдельным фракциям однообразен. В породообразующей части он определяется частицами вулканического стекла, соответствующего по химическому составу основным пикробазальтам и фонолиту (табл. 4), а также кварцем, полевыми шпатами, слюдами, хлоритами, амфиболом и спорадически пироксеном.

Фазовая диагностика породообразующих минералов осуществлялась рентгено-дифракционным методом по наборам характеристических отражений.

Кварц (d, Å; в квадратных скобках — кристаллографические индексы): (4.26—4.28) [100]; (3.34—3.36) [101]; 2.46 [110]; (2.28—2.29) [102]; 2.24 [111]; 2.13 [200]; (1.979—1.984) [201]; (1.818—1.820) [112]; 1.799 [003]; (1.672—1.675) [202]; (1.653—1.657) [103]; (1.606—1.607) [210]; (1.542—1.543) [211].

Полевые шпаты : (6.42—6.48) [–110]; 6.39 [001]; 5.85 [–1–11]; (4.04—4.06) [–201]; (3.86—3.89) [1—11]; (3.76—3.78) [–130]; (3.65—3.67) [130]; (3.48—3.49) [–1–12]; (3.2—3.22) [–220]; 3.18 [002]; (3.13—3.15) [220]; (3.0—3.01) [1—31]; (2.94—2.95) [0—41]; 2.93 [0—22]; 2.90 [–2–22]; 2.85 [131]; (2.81—2.83) [–1–32]; (2.65—2.66) [–132]; (2.52—2.54) [2—21]; 2.49 [–241]; 2.46 [–240]; 2.43 [221]; 2.42 [–1–51]; 2.39 [–310]; (2.34—2.35) [–151]; 2.30 [–331]; (2.11—2.13) [2—41]; (2.04—2.05) [–402]; (2.01— 2.02) [–401]; (1.98—1.984) [061]; 1.918 [–4–22]; (1.881— 1.884) [–260]; (1.851—1.852) [–403]; (1.827—1.829) [11—3]; (1.818—1.820) [260]; (1.798—1.802) [–170]; (1.776— 1.780) [–204]; (1.743—1.750) [2—42]; (1.740—1.742) [420]; (1.722—1.725) [062]; 1.717 [–441]; 1.694 [–442]; (1.653— 1.657) [242]; 1.622 [353]; (1.570—1.571) [0—24];1.542 [351].

По данным рентгеноспектрального микрозондо-вого анализа (табл. 5), полевые шпаты в основном представлены плагиоклазами андезин-олигоклазового ми-нального состава — (Na_0.7–0.79Ca_0.21–0.3)[(Al_1.21–1.29Fe_0–0.02) Si_2.72–2.79O₈] и анортоклазами — (Na_0.34–0.8Ca_0.07–0.32 Ba 0–0.01 K 0.02–0.48 )[Al 1.12–1.39 Fe 0–0.1 Si 2.51–2.88 O 8 ]. В последних плагиоклазовая компонента тоже является анде-зин-олигоклазом. Примесью к плагиоклазам и анортоклазам выступает калиевый полевой шпат состава 9

Таблица 4. Химический состав вулканического стекла, мас. %

Table 4. Chemical composition of volcanic glass, wt. %

Компоненты Components	1	2	3	4	5
SiO 2	48.6	62.91	47.25	46.5	45.91
TiO 2	1.05	не обн. / n/d	1.12	1.08	1.69
Al2O3	12.6	20.44	10.67	11.58	13.36
Fe 2 O 3	14.74	0.78	15.82	15.4	17.65
MnO	0.53	не обн. / n/d	не обн. / n/d	0.3	0.34
MgO	11.01	0.76	12.21	11.43	10.17
CaO	9.73	не обн. / n/d	11.32	10.87	9.08
Na2O	не обн. / n/d	2.52	не обн. / n/d	1.43	не обн. / n/d
K 2 O	1.72	10.8	1.61	1.41	1.8
BaO	не обн. / n/d	1.79	не обн. / n/d	не обн. / n/d	не обн. / n/d

Примечание : 1, 3, 4, 5 — пикробазальты основные; 2 — фонолит.

Note : 1, 3, 4, 5 — basic picrobasalts; 2 — phonolite.

Таблица 5. Химический состав полевых шпатов, мас. %

Table 5. Chemical composition of feldspars, wt. %

Компоненты Components	1	2	3	4	5	6	7	8	9
SiO 2	64.96	64.83	66.04	52.34	63.03	63.98	60.94	60.53	63.04
TiO 2	1.0	не обн. n/d	не обн. n/d	не обн. n/d	не обн. n/d	не обн. n/d	не обн. n/d	не обн. n/d	не обн. n/d
Al 2 O 3	17.18	18.42	22.13	33.4	22.99	18.47	23.99	24.52	23.29
Fe 2 O 3	не обн. n/d	не обн. n/d	не обн. n/d	не обн. n/d	0.26	2.89	0.63	0. 52	не обн. n/d
CaO	—	—	—	4.01	4.4	1.55	5.87	6.34	4.29
Na2O	—	—	9.56	3.29	8.99	6.35	7.85	8.09	9.38
K 2 O	16.86	16.75	2.27	6.96	0.37	6.76	0.72	не обн. n/d	не обн. n/d

Эмпирические формулы / empiric formulas:

1 — K0.99[(Al0.99Ti0.03)1.02Si3O8]; 2 — K[AlSi3O8]; 3 — (Na0.8Ca0.12K0.08) [Al1.12Si2.88O8];

4 — (K 0.48 Na 0.34 Ca 0.18 )[Al 1.18 Si 2.82 O 8 ]; 5 — (Na 0.77 Ca 0.21 K 0.02 )[(Al 1.2 Fe 0.01 ) 1.21 Si 2.79 O 8 ];

6 — (Na 0.56 K 0.36 Ca 0.07 Ba 0.01 )[Al 1.39 Fe 0.1 Si 2.51 O 8 ]; 7 — (Na 0.68 Ca 0.28 K 0.04 )[(Al 1.26 Fe 0.02 )Si 2.72 O 8 ];

8 — (Na 0.7 Ca 0.3 )[(Al 1.26 Fe 0.02 ) 1.28 Si 2.72 O 8 ]; 9 — (Na 0.79 Ca 0.21 )[Al 1.21 Si 2 .79 O 8 ].

K0.99–1[Al0.99–1Ti0–0.01Si3O8]. Очевидно, что именно по-лиминеральный и минально-смешанный состав ассоциации полевых шпатов и объясняет мультисложный характер приведенной выше комбинации рентгеновских отражений. На диаграмме смесимости большая часть анализов анортоклазов отвечает калишпат-со-держащему олигоклазу, некоторые — санидину. Один анализ попал в поле несмесимости. Все это подтверждает вулканогенное происхождение материала в исследованных озерных осадках.

Слюда : (10.10—10.28) [002]; (4.99—5.09) [004]; 2.49 [008]; 2.00 [0010]. Судя по приведенным рентгеновским отражениям и составу (табл. 6) — (K_0.86–1.04 Ca 0–0.03 ) 0.89–1.04 (Al 0.59–1 Fe 0.99–1.41 ) 1.99–2 [AlSi 3 O 10 ] (OH)_1.89–2.04 — слюда может быть отнесена к мусковиту-алюмоселадониту.

Хлориты: (14.36—14.73) [001]; (7.07—7.21) [002]; (3.54—3.55) [004]. Рентгеновские данные соответствуют клинохлору-пикнохлориту.

Амфибол : (8.46—8.54) [110]; 4.50 [040]; 3.88 [–131]; (3.24—3.25) [240]; (3.13—3.15) [310]; (2.93—2.94) [–151]; 2.72 [–331]; (2.60—2.61) [061]; (2.55—2.57) [241]; 2.38 [350]; 2.34 [–351]; (2.16—2.17) [–332]; (2.01—2.02) [351]. Судя по отражениям, является роговой обманкой.

Клинопироксен : 3.00 [22—1]; 2.53 [002].

В качестве акцессорных минералов в исследованных образцах обнаружены эпидот-алланит состава (Ca 2.3–2.35 La 0.1–0.11 Ce 0.21–0.25 Pr 0–0.04 Nd 0–0.09 ) 1.96–2 (Al 2.3– 2.35 Fe 0.63–0.66 ) 2.96–2.98 [S 3 O 12 ](OH) 1.12–1.43 , поликомпо-нентный циркон (Zr 0.97–0.99 Hf 0–0.02 Fe 0–0.01 Ca 0–0.01 ) 0.99– _1.01[SiO₄] (рис. 8, а; табл. 6) и магнетит, встречающийся не только в зернах, но и в виде характерных для вулканических пеплов магнитных шариков (рис. 8, с). По минальному составу этот минерал является магнезио-феррит-герцинит-магнетитом со спорадической примесью хромита, кулсонита и якобсита (табл. 7). Очевидно, что примесь в исследованном магнетите таких атомно-плотных миналов, как магнезиоферрит

Таблица 6. Химический состав слюды (1, 2), эпидота-алланита (3, 4) и циркона (5—9), мас.% Table 6. Chemical composition of mica (1, 2), epidote-allanite (3, 4) and zircon (5—9), wt.%

Компоненты Components	1	2	3	4	5	6	7	8	9
SiO 2	43.89	42.62	36.34	34.94	32.76	32.88	32.39	32.77	33.07
ZrO 2	не обн. n/d	не обн. n/d	не обн. n/d	не обн. n/d	66.04	66.25	65.51	65.29	66.19
HfO 2	«	«	«	«	1.2	0.87	2.1	1.94	не обн. n/d
Al2O3	24.85	19.2	23.69	23.28	не обн. n/d	не обн. n/d	не обн. n/d	не обн. n/d	«
Fe 2 O 3	19.25	25.63	10.71	9.81	«	«	«	«	0.44
La2O3	не обн. n/d	не обн. n/d	3.59	3.45	«	«	«	«	не обн. n/d
Ce 2 O 3	«	«	7.1	7.812	«	«	«	«	«
Pr 2 O 3	«	«	не обн. n/d	1.18	«	«	«	«	«
Nd2O3	«	«	«	3.08	«	«	«	«	«
CaO	«	«	18.57	16.42	«	«	«	«	0.3
K 2 O	«	«	не обн. n/d	не обн. n/d	«	«	«	«	не обн. n/d

Эмпирические формулы / empiric formulas :

1— (K0.86Ca0.03)0.89(AlFe0.99)1.99[AlSi3O10](OH)1.89; 2 — K1.04(Al0.59 Fe1.41)2 [AlSi3O10](OH)2.04;

3 — (Ca 1.64 La 0.11 Ce 0.21 ) 1.96 (Al 2.3 Fe 0.66 ) 2.96 [Si 3 O 12 ](OH) 1.12 ;

4 — (Ca 1.51 La 0.1 Ce 0.25 Pr 0.04 Nd 0.09 ) 2 (Al 2.35 Fe 0.63 ) 2.98 [Si 3 O 12 ](OH) 1.43 ; 5 — (Zr 0.98 Hf 0.01 ) 0.99 [SiO 4 ];

6 — (Zr 0.98 Hf 0.01 ) 0.99 [SiO 4 ]; 7 — (Zr 0.99 Hf 0.02 ) 1.01 [SiO 4 ]; 8 — (Zr 0.97 Hf 0.02 ) 0.99 [SiO 4 ]; 9 — (Zr 0.98 Fe 0.01 Ca 0.01 )[SiO 4 ].

Рис. 8 . Микроминералы в составе вулканогенных осадков оз. Нижнего, СЭМ-изображения в режиме упругоотраженных электронов. а, b — обр. № 5, соответственно циркон и монацит (показан стрелкой); c—h — обр. № 4, соответственно магнетит, ильменит-ферроколумбит-ферротанталит (показан стрелкой), хлораргирит, сплавы состава Fe-Cr-Ni-Mn и Ni-Cu-Zn-Fe, латунь

Fig. 8. Microminerals in the composition of volcanogenic sediments of Lake Nizhneye, SEM images in elastically reflected electron mode. a, b — sample No. 5, zircon and monazite, respectively (shown by an arrow); c—h — sample No. 4, respectively mag-neite, ilmenite-ferrocolumbite-ferrotantalite (shown by an arrow), chlorargyrite alloys of the composition Fe-Cr-Ni-Mn and Ni-Cu-Zn-Fe, brass

и герцинит, свидетельствует не только о его вулканогенном происхождении, но и о кристаллизации в достаточно глубинных условиях.

Помимо вышеупомянутых минералов в исследованных образцах обнаружены фосфаты, хлориды, ок- сиды и металлические сплавы. Фосфаты представлены цериевой разновидностью монацита (рис. 8, b; табл. 8) — (Ce0.37–0.38La0.16–0.21Pr0.03–0.06Nd0.15–0.16 Sm 0.02–0.03Gd0.02–0.03Y0.12–0.13Th0.01–0.02Ca0.04–0.05)0.99–1 [PО4]. В качестве хлорида выступает гидроксильная 11

Таблица 7. Химический состав магнетита, мас.%

Table 7. Chemical composition of magnetite, wt.%

Компоненты Components	1	2	3	4	5	6	7	8
Fe 2 O 3	95.2	92.17	96.15	97.61	96.57	96.04	92.91	98.55
Al2O3	2.87	7.83	2.54	не обн. n/d	1.14	3.11	3.82	0.82
Cr 2 O 3 MgO	не обн. n/d 1.93	не обн. n/d «	не обн. n/d 1.31	0.28 не обн. n/d	0.59 1.07	не обн. n/d «	0.81 1.77	не обн. n/d «
MnO V 2 O 5	не обн. n/d «	« «	не обн. n/d «	2.4 не обн. n/d	не обн. n/d 0.63	« 0.85	не обн. n/d 0.69	« 0.63
Миналы, мол. % / Minals, mol. %
Магнетит / Magnetite FeFe2O4	82.5	82.5	86.5	92.5	89.5	91.5	79.5	97.0
Кулсонит / Kulsonite FeV 2 O 4	0	0	0	0	1	1.5	1	1
Герцинит / Herzinite FeAl 2 O 4	6.5	17.5	5.5	0	2.5	7	8.5	2
Магнезиоферрит Magnesioferrite MgFe 2 O 4	11	0	8	0	6	0	10	0
Хромит / Chromite FeCr 2 O 4	0	0	0	0.5	1	0	1	0
Якобсит / Yakobsite MnFe2O4	0	0	0	7	0	0	0

Эмпирические формулы / empiric formulas :

1 — (Fe0.89Mg0.11)(Fe1.87Al0.13)2O4; 2 — Fe3(Fe1.65Al0.35)2O4; 3 — (Fe0.92Mg0.08) (Fe1.89Al0.11)2 O4;

4 — (Fe 0.93 Mn 0.07 )(Fe 1.99 Cr 0.01 ) 2 O 4 ; 5 — (Fe 0.94 Mg 0.06 )(Fe 1.91 Al 0.05 Cr 0.02 V 0.02 ) 2 O 4 ;

6 — Fe(Fe 1.83 Al 0.14 V 0.03 ) 2 O 4 ; 7 — (Fe 0.9 Mg 0.1 )(Fe 1.79 A l0.17 Cr 0.02 V 0.02 ) 2 O 4 ; 8 — Fe(Fe 1.94 Al 0.04 V 0.02 ) 2 O 3 .

Таблица 8. Химический состав монацита, мас.% Table 8. Chemical composition of monazite, wt.%

Компоненты Components	1	2
P 2 O 5	31.63	31.52
Y 2 O 3	6.77	6.43
La2O3	11.71	13.59
Ce 2 O 3	27.95	27.46
Pr 2 O 3	4.05	2.46
Nd 2 O 3	11.43	10.97
Sm2O3	1.99	2.1
Gd2O3	1.93	1.84
ThO 2	1.33	2.34
CaO	1.21	1.29

Эмпирические формулы / empiric formulas :

1 — (Ce 0.38 La 0.16 Pr 0.06 Nd 0.16 Sm 0.03 Gd 0.02 Y 0.13 Th 0.01 Ca 0.04 ) 0.99 [PO 4 ];

2 — (Ce 0.37 La 0.21 Pr 0.03 Nd 0.15 Sm 0.02 Gd 0.03 Y 0.12 Th 0.02 Ca 0.05 )[PO 4 ].

разновидность хлораргирита (рис. 8, d; табл. 9) — AgCl 0. _52–0.69(OH)_0.29–0.48. В качестве акцессорных оксидов установлены поликомпонентный ильменит и уникальная система твердофазных смесей ильменит-фер- 12

Таблица 9. Химический состав гидроксихлораргирита, мас. %

Table 9. Chemical composition of hydroxychlorargyrite, wt. %

Компоненты Components	1	2	3
Ag	81.58	85.35	85.68
Cl	18.17	14.65	14.32
S	0.25	не обн. n/d	не обн. n/d

Эмпирические формулы / empiric formulas :

1 — AgCl0.69S0.01(OH)0.29;

2 — AgCl0.53(OH)0.47;

3 — AgCl0.52(OH)0.48.

роколумбит-ферротанталит (табл. 10), которая известна только в эндогенных образованиях (Егоров, Арзамасцев, 2018). Ильменит варьируется по составу в пределах (Fe 0.46–0.93 Mg 0–0.48 Mn 0.01–0.19 )(Ti 0.83–1 Al 0–0.17 ), в минальном выражении это: ильменит — 46—93, пикроильменит — 0—48, пирофанит —1—19 мол. %. Состав титан-ниобий-танталовых твердофазных смесей оценивается нами как Fe_1.71–1.92(Ti_1.38–1.81Nb_0.04–0.42 Ta_0.13–0.17)₂O₆, что в миналах имеет вид: ильменит — 70—92, ферроколумбит — 1—21, ферротанталит — 7— 9 мол. %. Кроме этого, в составе образцов выявлены

Таблица 10. Химический состав ильменита (1—7) и минералов системы ильменит-ферроколумбит-ферротанталит (8, 9), мас.%

Table 10. Chemical composition of ilmenite (1—7) and minerals of the ilmenite-ferrocolumbite-ferrotantalite system (8, 9), wt.%

Компоненты Components	1	2	3	4	5	6	7	8	9
TiO 2	50..98	50.84	50.64	50.67	43.24	51.42	49.24	36.57	32.31
Fe 2 O 3	46.06	41.84	42.51	42.14	48.22	23.7	41.15	38.76	39.81
Al2O3	не обн. n/d	не обн. n/d	не обн. n/d	не обн. n/d	5.5	0.58	0.99	не обн. n/d	не обн. n/d
MnO	0.63	6.36	6.85	6.34	2.98	22.29	8.62	—	—
MgO	2.33	0.96	не обн. n/d	0.85	не обн. n/d	2.01	не обн. n/d	—	—
V 2 O 5	не обн. n/d	не обн. n/d	не обн. n/d	не обн. n/d	—	не обн. n/d	—	0.7	0.72
Ta 2 O 5	—	—	—	—	—	—	—	7.05	10.8
Nb2O5	—	—	—	—	—	—	—	16.92	16.36

Миналы, мол. % / Minals, mol. %

Ильменит Ilmenite FeTiO3	90	82	85	83	94	45	81	92	70
Гейкилит Geykielite MgTiO3	9	4	15	3	0	47.5	0	0	0
Пирофанит Pyrophanite MnTiO3	1	14	0	14	6	7.5	19	0	0
Ферротанталлит Ferrotantallite FeTa2O6	0	0	0	0	0	0	0	7	9
Ферроколумбит Ferrocolumbite FeNb 2 O 6	0	0	0	0	0	0	0	1	21

Эмпирические формулы / empiric formulas :

1 — (Fe 0.9 Mg 0.09 Mn 0.01 )TiO 3 ; 2 — (Fe 0.82 Mg 0.04 Mn 0.14 )TiO 3 ; 3 — (Fe 0.84 Mn 0.15 ) 0.99 TiO 3 ; 4 — (Fe 0.83 Mg 0.03 Mn 0.14 )TiO 3 ;

5 — (Fe 0.93 Mn 0.0.06 ) 0.99 (Ti 0.83 Al 0.17 )O 3 ; 6 — (Fe 0.46 Mg 0.48 Mn 0.15 ) 1.01 (Ti 0.98 Al 0.02 )O 3 ; 7 — (Fe 0.81 Mn 0.19 ) (Ti 0.98 Al 0.02 )O 3 ;

8 — Fe 1.92 (Ti 1.81 V 0.02 Nb 0.04 Ta 0.13 ) 2 O 6 ; 9 — Fe 1.71 (Ti 1.38 V 0.03 Nb 0.42 Ta 0.17 ) 2 O 6 .

металлические сплавы трех составов (табл. 11): на основе железа (рис. 8, е) — Fe 0.68–0.7 Cr 0.19–0.21 Ni 0.08–0.1 Mn 0.01–0.02 , на основе никеля (рис. 8, f) — Ni_0.43–0.52Cu_0.28–0.33 Zn 0.19–0.23 Fe 0–0.01 , латунь (рис. 8, g) — Cu 0.57–0.58 Zn 0.4–0.42 Sn 0–0.01 (Ni,Fe) 0–0.01 .

Полученные данные позволяют сделать вывод, что по минеральному составу моренные осадки в оз. Нижнем хорошо коррелируются именно с пеплами вулкана Эребус, в которых были выявлены и калиш-пат-плагиоклаз-анортоклазовая ассоциация, и поли-компонентный циркон, и монацит, и хлориды, и металлические сплавы. Таким образом, и на минералогическом уровне организации исследуемые осадки могут быть определены как вулканогенные.

Изотопия углеродакак генетический индикатор

Обнаружение в осадках моренного осадочного комплекса оз. Нижнего и в образцах снега частиц угле- родного вещества ставит вопрос о его генетической природе. Предварительно предполагалось, что оно может иметь как природное (растительное), так и антропогенное происхождение. Для решения этого вопроса в соответствующих частицах нами был исследован изотопный состав углерода.

Проведенные исследования показали, что изотопный состав углерода в частицах из моренных осадков очень устойчив и определяется узким интервалом значений коэффициента δ¹³С_PDB = –30… –28, составляя статистически (–28.96 ± 1.01) ‰. Полученные данные кардинально отличаются от данных по водорослям из осадков того же озера (–9.31… –7.1 ‰), но близки к изотопному составу эндогенного углерода в продуктах голоценового вулканизма. На соответствующей генеральной диаграмме (рис. 9) изотопные данные, полученные по частицам из осадков оз. Нижнего, лежат в пределах диапазона варьирования значений δ¹³С_PDB в разнообразных углеродных фазах вулканогенного происхождения, особенно сближаясь с углеродными 13

Таблица 11. Химический состав металлических сплавов на основе железа (1—6), никеля (7, 8) и латуни (9, 10), мас.% Table 11. Chemical composition of iron-based metal alloys (1—6), nickel (7, 8) and brass (9, 10), wt.%

Компоненты Components	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Fe	70.62	71.0	68.99	69.82	70.56	68.98	0.56	0.42	0.34	0.45
Cr	18.64	18.55	19.46	18.5	18.73	20.58	не обн. n/d	не обн. n/d	не обн. n/d	не обн. n/d
Ni	9.93	9.87	9.59	10.27	10.22	8.98	49.68	40.76	—	0.5
Mn	0.81	0.58	1.96	1.41	0.49	1.46	не обн. n/d	не обн. n/d	—	не обн. n/d
Cu	не обн. n/d	не обн. n/d	не обн. n/d	не обн. n/d	не обн. n/d	не обн. n/d	29.28	33.54	55.88	57.42
Zn	—	—	—	—	—	—	20.48	25.28	41.93	39.97
Sn	—	—	—	—	—	—	не обн. n/d	не обн. n/d	1.85	1.66

Эмпирические формулы / empiric formulas :

1 — Fe 0.7 Cr 0.2 Ni 0.09 Mn 0.01 ; 2 — Fe 0.7 Cr 0.2 Ni 0.09 Mn 0.01 ; 3 — Fe 0.68 Cr 0.21 Ni 0.09 Mn 0.02 ; 4 — Fe 0.69 Cr 0.2 Ni 0.1 Mn 0.01 ;

5 — Fe 0.7 Cr 0.19 Ni 0.1 Mn 0.01 ; 6 — Fe 0.69 Cr 0.21 Ni 0.08 Mn 0.02 ; 7 — Ni 0.52 Cu 0.28 Zn 0.19 Fe 0.01 ;

8 — Ni0.43Cu0.33Zn0.23Fe0.01; 9 — Cu0.57Zn0.42(Sn,Fe)0.01; 10 — Cu0.58Zn0.4Sn0.01(Ni,Fe)0.01

Рис. 9 . Изотопный состав углерода в продуктах современного вулканизма на Камчатке и в современных микроорганизмах (а) в сравнении с продуктами вулканизма и рудообразования в рифтовой зоне Срединно-Атлантического хребта и в тефре вулкана Кумбре-Вьяха (б). а : 1—7 — углеродные фазы и минералы: дисперсно-рассеянное углеродное вещество в вулканитах (1), частицы шунгитоподобного вещества (2), парафиноподобная фаза (3), частицы самородного алюминия с включениями углеродного вещества (4), углеродное вещество в фумароле «Ядовитой», алмазы (6), диуглеродные глобулы (7), карбиды (8); 9—11 — микроорганизмы: бактерии (9), дрожжи (10) и хлорелла (11). Рамками показаны диапазоны варьирования изотопного состава углерода в вулканогенных осадках в оз. Нижнем (НО), в пеплах извержений вулканов Эребус, 2000 г. (ЭР) и Этна, 1669 г. (ЭТ). б : 12 — дисперсно-рассеянное углеродное вещество в магматитах, 13 — углеродизированные шлаки, 14 — биогенное органическое вещество на поверхности шлаковых частиц, 15 — дисперсное углеродное вещество в сульфидных рудах с гидротермальных полей САХ — Ашадзе-1, Ашадзе-2, Зенит-Виктория, Коралловое, Краснов, Молодежное, Петербургское, Победа-1, Семенов. Рамками показан диапазон варьирования изотопного состава углерода в пеплах извержения вулкана Кумбре-Вьяха, 2021 г. (КВ)

Fig. 9. Carbon isotope composition in the products of modern volcanism in Kamchatka and in modern microorganisms (a) in comparison with the products of volcanism and ore formation in the rift zone of the Mid-Atlantic Ridge and in tephra of the Cumbre-Vyaha volcano (b). a: 1—7 — carbon phases and minerals: respectively dispersed carbon matter in volcanics (1), particles of shungite-like substance (2), paraffin-like phase (3), particles of native aluminum with inclusions of carbon matter (4), carbon matter in the Yadovitaya fumarole, diamonds (6), dicarbon globules (7), carbides (8); 9—11 — microorganisms: respectively bacteria (9), yeast (9) and chlorella (10). The frames show the ranges of variation in the carbon isotope composition in volcanogenic sediments in Lake Nizhneye (НO), in the ashes of the eruptions of volcanoes Erebus, 2000 (ЭР) and Etna, 1669 (ЭТ). b: 12 — dispersed carbon matter in magmatites, 13 — carbonized slag, 14 — biogenic organic matter on the surface of slag particles, 15 — dispersed carbon matter in sulfide ores from hydrothermal fields of the MAR — Ashadze 1, Ashadze 2, Zenit-Victoria, Coral, Krasnov, Molodezhnoe, Petersburg, Pobeda 1, Semenov. The frames show the range of variations in the carbon isotopic composition in the ashes of the eruption of the Cumbre Viaja volcano, 2021 (КВ)

частицами, выявленными в пеплах вулкана Эребус. Таким образом, обнаруженное в моренном осадочном комплексе углеродное вещество является небиологическим и вулканогенным по происхождению.

Выводы

Объектами комплексного минералого-геохимического изучения стали образцы раннеголоценового возраста из моренного осадочного комплекса оз. Нижнего вблизи белорусской полевой базы «Гора Вечерняя». Материал в образцах в целом характеризуется гравийно-псаммитовым гранулометрическим составом, варьирующимся по относительному содержанию гравийно-грубопсаммитовой, крупнопсаммитовой, среднепсаммитовой и мелкотонкопсаммитовой фракций. По валовому химическому составу изученный материал соответствует вулканическим породам — в основном андезибазальтам и в небольшой степени дацитам. Их вулканогенная природа подтверждается изотопным составом стронция и неодима. По ассортименту, балансу и степени геохимической дифференцированности микроэлементов исследованные озерные осадки более всего близки к пеплам вулкана Эребус.

Фазово-минеральный состав изученных отложений определяется частицами вулканического стекла, ортоклаз-плагиоклаз-анортоклазовой ассоциацией полевых шпатов, мусковит-алюмоселадонитом, клинох-лор-прохлоритом, эпидот-алланитом, магнетитом с минальной примесью магнезиоферрита и герцинита, монацитом, гидроксихлораргиритом, Mg-Mn-иль-менитом, ильменит-ферроколумбит-ферротанталито-выми твердыми растворами, металлическими сплавами Fe-Cr-Ni-, Ni-Cu-Zn- и Cu-Zn-состава. Эти данные также свидетельствуют о вулканогенной природе исследованных осадков. Углеродное вещество, обнаруженное в моренном осадочном комплексе, является небиологическим и вулканогенным по происхождению.

Таким образом, все данные, полученные по раннеголоценовому «моренному» осадочному комплексу в оз. Нижнем Восточной Антарктиды, характеризуют его как осадочно-вулканогенный, образованный с наибольшей вероятностью за счет эксплозивных продуктов вулкана Эребус.

Исследования выполнены в рамках государственной программы 23 «Научно-инновационная деятельность Национальной академии наук Беларуси» на 2021—2025 годы, подпрограммы 23.2 «Развитие деятельности белорусской антарктической станции», а также в рамках государственной темы Института геологии Коми НЦ УрО РАН № 122040600009-2 «Фундаментальные проблемы минералогии и минералообразования, минералы как индикаторы петро- и рудогенезиса, минералогия рудоносных районов и месторождений Тимана и Североуральского района и арктических территорий».