Научные статьи. Рубрика в журнале - Вестник геонаук
Геохимическая характеристика кварц-халцедоновых образований Кузбасского магматического ареала
Статья научная
Агаты - уникальные гидротермальные образования, генезис которых до конца не изучен. С целью уточнения условий образования рассмотрены геохимические особенности агатовых проявлений Кузбасса (участки Салтымаковского хребта, д. Ключи и участок «Терсюк») с использованием метода ISP-MS. Приводятся новые данные о содержании редких и редкоземельных элементов. По геохимическим особенностям среди исследуемых образцов выделено два типа: терсюкский и салтымаковский (включая проявление у д. Ключи). Второй тип отличается более высокими концентрациями Cr, Ni, Cu, V, Co. Значения Eu-аномалий меняются от 0.3 (д. Ключи) до 9.3 (Терсюк). Встречающееся иногда послойное чередование Eu-максимума и Eu-минимума говорит об изменчивости окислительно-восстановительного потенциала и о стадийности процесса. Для образцов участка «Терсюк» отмечено высокое содержание U относительно Th, что указывает на накопление U во флюидных включениях и на поверхности минералов. Во втором типе преобладает Th. Наличие двух геохимических типов может быть связано с разными этапами, генерациями, с различной насыщенностью флюидов, формирующих микропримесный состав агатов.
Бесплатно
Статья научная
Проведено прецизионное геохимическое (LA-ICP-MS) изучение ростров белемнитов из юрских отложений бассейна р. Сысолы (Республика Коми, обнажение Каргорт). Показано, что ростры белемнитов представляют собой гетерогенную химическую систему, имеющую существенные вариации в распределении рассеянных элементов. Выявлены несколько уровней цикличной смены содержания рассеянных элементов в биогенном карбонате по кольцам роста белемнитов, что может быть отражением изменения палеоэкологических условий морских бассейнов.
Бесплатно
Статья научная
В Западно-Магнитогорской зоне Южного Урала широко распространены нижнедевонские отложения, часто представленные вулканокластическими граувакками. Они макроскопически схожи с граувакками и рендыкской свиты, что обусловило необходимость выявления их отличий по геохимическим параметрам. Данная задача была решена на примере отложений рыскужинской толщи нижнего девона. Геохимическое опробование было проведено из разрезов, в которых возраст отложений установлен по фауне. Определение содержаний элементов в породах было выполнено методами РФА и ИСП-МС. В результате удалось установить, что граувакки рыскужинской толщи отличаются более высокими содержаниями U, Th, P2O5, LREE, Zr, Nb, Hf и значениями La/Y, Th/Zr, La/Yb, La/Co, La/Sc, Th/Co, Y/Co, а также более низкими величинами Sc/Zr, Co/Zr, Co/Th, Th/Sc, Yb/Th.
Бесплатно
Статья научная
В результате изучения геохимических особенностей верхнепротерозойских метаморфизованных вулканогенно-осадочных пород няровейской серии Центральной тектонической зоны Полярного Урала установлено, что они сформировались в окраинно-океанической обстановке, возможно в условиях задугового моря. В западной зоне распространения няровейской серии метабазальты представлены высокожелезистыми толеитами, а в восточной - высокомагниевыми. Геохимический состав у них схож и тождествен составу базальта E-MORB, что предполагает близкие условия генерации магматического расплава. Низкие содержания Nb, Zr и Hf в метабазальтах указывают на надсубдукционную природу данных образований. Среди метаосадочных пород няровейской серии широко распространены углеродсодержащие и безуглеродистые кварциты, которые хорошо коррелируются по содержанию редких и редкоземельных элементов. Среди углеродсодержащих кварцитов выделяются кремниевые и терригенно-кремниевые разновидности. Безуглеродистые кварциты образовались по терригенным породам. Анализ геохимического состава метаосадочных пород няровейской серии дал основание предположить, что их образование происходило за счет разрушения преимущественно богатых кремнием осадочных образований при участии кислых, средних и основных магматических пород зрелой континентальной коры раннепротерозойского возраста.
Бесплатно
Геохимические особенности и происхождение инверсии в подземной гидросфере Колвинского мегавала
Статья научная
Статья посвящена выяснению природы феноменального явления в подземной гидросфере древних платформ - гидрогеохимической инверсии Колвинского мегавала. На базе геохимической систематизации подземных вод осадочных комплексов фанерозоя (>200 анализов макро- и микрокомпонентов) выполнен анализ глубинной гидрогеохимической зональности, изложены представления авторов, касающиеся формирования вещественного состава рассольных и соленых вод, их генезиса. Основное внимание уделено опресненным рассолам среднедевонско-турнейских терригенно-карбонатных отложений. Показано, что в инверсионных гидрогеохимических разрезах начиная с глубины 2-3 км происходит резкое снижение минерализации рассолов (от 200 до 15 г/дм3), их сульфатности, концентраций Br- и I-. При этом сохраняется хлор-кальциевый тип воды и степень ее метаморфизации, свойственные пластовым фоновым рассолам. Анализ литогидрогеохимических, термобарических и геотектонических данных привел авторов к выводу, что совокупности природных условий региона наиболее полно отвечает конденсационная концепция. Происхождение инверсии связывается с процессами дистилляции воды в угле водородную газовую фазу на глубинах 7-9 км в пограничных с байкальским фундаментом комплексах палеозоя, последующей восходящей миграцией по зонам разломов парогазового флюида и его конденсацией в области пониженных термобарических параметров. Обсуждаемая в статье проблема инверсионных гидрогеохимических явлений относится к числу фундаментальных проблем генетической флюидогеохимии. Исследования в этой области важны и в прикладном отношении, поскольку конденсатогенные воды и их производные - опресненные рассолы - являются одним из показателей нефтегазоносности локальных структур.
Бесплатно
Геохимические особенности нижнеордовикских отложений верховья р. Подчерем (Северный Урал)
Статья научная
В статье приведены результаты изучения вещественного состава нижнепалеозойских метатерригенных пород в зоне контакта между рифей-вендским комплексом доуралид и каледоно-герцинским комплексом уралид. Эти отложения являются наиболее перспективным объектом для поисков золотой и редкоземельно-редкометалльной минерализации в северной части Северного Урала. На основе геохимических данных установлено, что формирование слагающих разрез кварцитопесчаников и алевролитов проходило в условиях холодного климата в прибрежно-морской зоне пассивной континентальной окраины. Метаалевролиты и в меньшей степени кварцитопесчаники содержат неизмененную вулканокластику. Алевролиты унаследовали состав и геохимические особенности широко развитых в районе кислых вулканитов саблегорской свиты. Кварцитопесчаники отличаются лучшей сортировкой и зрелостью обломочного материала, а в их составе преобладают продукты размыва древних метаморфических образований. Основным фактором, влияющим на формирование состава отложений, являлось механическое разрушение слабовыветрелых в холодном климате метаморфических и магматических пород. Уровень содержания РЗЭ и характер их распределения типичен для осадочных пород, образованных в мелководных прибрежно-морских условиях при малоамплитудных колебаниях уровня моря. Накопление осадка проходило в бассейне со спокойным гидродинамическим режимом в непосредственной близости от источников терригенного материала.
Бесплатно
Статья научная
Рассматривается зона межформационного контакта уралид/доуралид, вскрытая в междуречье Малой Кары и Малой Усы, в районе вершины г. Саурипэ. Выделено пять типов горных пород. Особенности состава обломочного материала позволили предположить его поступление из различных источников. Результаты петрографического и геохимического изучения пород фундамента и перекрывающих их отложений показали, что накопление осадочной толщи разреза уралид могло происходить в условиях начального этапа рифтогенеза на континентальной окраине в тектонически нестабильной обстановке мелководного морского бассейна.
Бесплатно
Статья научная
Гидротермальные процессы играют большую роль в перераспределении рудных элементов, но на крупных объектах охарактеризовать их качественные и количественные параметры бывает сложно. Компактное однородное строение ультраосновного массива Малютка худолазовского дифференцированного комплекса даёт хорошую возможность охарактеризовать особенности гидротермального перераспределения в нём мобильных элементов. Методами рентгенофлуоресцентного анализа (XRF) и масс-спектрометрического анализа с индуктивно связанной плазмой (ICP MS) изучены геохимические особенности безрудных и рудоносных, различно изменённых пород массива Малютка. Результаты показывают сильное истощение руд сидерофильными (Ni, Co) и халькофильными (S, Cu, As, Se, Cd, Bi, Pb и многими другими) элементами при гидротермальном воздействии, что согласуется с постмагматическим растворением и замещением сульфидных минералов не только вторичными сульфидами, но и силикатами. Выщелачивание привело к перераспределению этих элементов, в основном к рассеиванию, как внутри массива, так и за его пределами. Большинство литофильных макро- и микроэлементов не испытали существенного гидротермального перераспределения.
Бесплатно
Геохимические особенности почвенного покрова острова Валаам
Статья научная
Объектами исследования являются породы и почвы Валаамского архипелага. Архипелаг сложен магматическими породами основного состава, в понижениях перекрытыми осадочными породами, что обусловило уникальное разнообразие природных комплексов на его территории. При слабом техногенном загрязнении изучение химического состава почв Валаама становится особенно актуальным, позволяя проследить связь между геохимическим составом верхних почвенных горизонтов и пород. Методом рентгеноспектрального анализа были проанализированы 141 проба верхних горизонтов почв (0-10 см) и столько же проб почвообразующих пород, отобранных по площади острова, а также определен геохимический состав основных типов почв по горизонтам профиля. Сформирована база данных, в которую для каждого образца внесены сведения о составе почвообразующей породы, типе почвы, характере рельефа и типе землепользования. Геохимические данные обработаны с помощью пакета программ Statistica-5 и метода главных компонент. Установлено, что тип почвообразующих пород является одним из главных факторов, определяющих геохимический облик верхнего почвенного горизонта. По ассоциациям элементов почвы разделились на 4 группы: сформированные на габбро-диабазах, монцонитах, озерно-ледниковых глинах и песках. Выявлены ассоциации элементов, наследуемые почвой от коренных пород, зависящие от рельефа и характерные для различных типов почв.
Бесплатно
Геохимия везувиана из контактово-метасоматических пород минеральных копей Южного Урала
Статья научная
Проведено минералого-геохимическое исследование везувиана из минеральных агрегатов, отобранных в Зеленцовской, Николае-Максимилиановской, Ахматовской и Шишимской копях, расположенных на внешнем контакте кусинско-копанской интрузии Южного Урала. Везувиан из силикатно-карбонатной породы (Зеленцовская копь) значительно обогащен Fe, V, Cr, Y, Zr, Th, Sn и Cl, а спектр распределения REE для него близок к таковому для гранатов из этих же пород. Везувиан из кальцит-гранатовой жилы в хлоритовом сланце (Николае-Максимилиановская копь) обогащен U, а спектры распределения REE в нем значительно дифференцированы, что объясняется выносом несовместимых элементов. Везувиан из родингитов (Ахматовская копь) обогащен Mn, Ni, Zn, Sr, Nb и летучими компонентами (F и Cl), при этом спектры распределения REE для него конформны друг другу, что свидетельствует об установившемся геохимическом равновесии в породе. Везувиан из скарна (Шишимская копь) находится в парагенезисе с гранатом, поэтому он значительно обогащен Al, LREE и водой и обеднен элементами-примесями. Содержание редких и редкоземельных элементов во всех везувианах демонстрирует признаки контактового метасоматоза: особенности их состава зависят от минерального парагенезиса и влияния пород рамы - габброидов кусинско-копанского интрузивного комплекса.
Бесплатно
Геохимия и U-Pb-возраст циркона Пижемского титанового месторождения (Средний Тиман)
Статья научная
Геохимические исследования посвящены памяти академик Н. П. Юшкина, который при жизни уделял много внимания этому научному направлению. Впервые проведено локальное датирование (U-Pb-метод, SHRIMP-II) циркона из титановых руд Пижемского месторождения. Установлен широкий разброс значений возраста в интервале от 2740 до 334 млн лет. Датировки объединяются в три совокупности: неопротерозойские (5 точек), мезо-палеопротерозойские (26 точек), архейские (3 точки) с выраженным полимодальным распределением максимумов в интервалах 600, 900, 1000-1600, 1600-2000 и 2660-2740 млн лет. Определен геохимический тип циркона с гетеровалентным изоморфизмом ксенотимового типа (Zr+Si)4+ ® (Y+REE)3+ + P5+. Для большинства зерен характерно относительно низкое содержание Y + REE в интервале от 150 до 3000 ppm, но в выборке присутствует более 10 % зерен циркона с аномально высоким суммарным содержанием этих элементов (до 1-3.5 мас. %), коррелирующим с содержанием фосфора. Полученные данные согласуются с результатами исследования возраста и геохимии циркона из вышележащего конглобрекчиевого горизонта проявления Ичетъю и четласских лампрофиров. Установлен особый, «тиманский» тип иттрий-фосфор-редкоземельного циркона. Это доказывает единый источник циркона двух промышленных объектов, при этом циркон мог поступать из разных по глубине уровней нижележащего кристаллического фундамента. Датирование циркона свидетельствует о том, что сама титаноносная толща более древняя, чем считалось ранее (средний девон), ее возраст определяется как докембрийский.
Бесплатно
Геохимия марганца в карбонатных конкрециях. Обзор
Статья научная
Рассмотрены проблемы геохимии марганца в карбонатных и карбонатсодержащих конкрециях с Mn-карбонатами, относящимися к двум структурным типам: кальцитовому (Mn-кальцит, родохрозит, сидерит, олигонит) и доломитовому (Mn-доломит и Mn-анкерит). Подтверждается идея о том, что формирование того или иного структурного типа Mn-карбонатов обусловлено условиями диагенеза, которые, в свою очередь, предопределялись факторами седиментогенеза: количеством органического вещества в осадках и скоростью осадконакопления. Анализ вычисленных формул карбонатов доломитового типа показывает, что общим правилом является заселение марганцем только позиций Mg (Fe), но не позиций Са, так что общая формула выглядит как Са 0.50(Mg, Fe, Mn) 0.50[CO 3]. Отклонения от этого эмпирического правила (ф. е. Ca
Бесплатно
Геохимия органического вещества аноксических бассейнов
Статья научная
Рассмотрены особенности влияния палеоаноксических событий на накопление органического вещества в углеродистых морских отложениях. Производные арилкаротиноидов, обнаруженные в составе битумоидов верхнеюрских горючих сланцев Русской плиты, доманиковых отложений Печорского бассейна, других толщ, свидетельствуют об аноксии фотического слоя вод палебассейнов. Растворенный сероводород вступает во взаимодействие с липидами и углеводами исходного органического вещества, формируя широкий спектр растворимых и высокомолекулярных сернистых соединений. Анализ состава продуктов пиролиза сернистого керогена юрских горючих сланцев свидетельствует о значительной доле осерненных сахаров в его структуре, а также о формировании полисеросвязанных н-алкильных фрагментов. Структура керогена доманиковых отложений насыщена серосвязанными липидными фрагментами.
Бесплатно
Статья научная
Изучен углеводородный состав органического вещества доманиковых отложений из естественных выходов на р. Пымвашор в северной части гряды Чернышева. Показаны различия в распределении углеводородов-биомаркеров в зависимости от литологического состава пород и условий накопления органического вещества. Битумоиды известковистых аргиллитов отличаются профилем распределения н -алканов (максимум при n -С13- n -С18), повышенным отношением Pr/Ph и повышенными содержаниями гопанов. Катагенетическая преобразованность органического вещества, оцененная по данным стерановых, гопановых и ароматических углеводородов, соответствует середине главной зоны нефтегенерации (Ro ~ 0.6-0.75 %). Данный уровень катагенеза также подтверждается индексами окраски конодонтовых элементов (ИОК 2.5-3). Учитывая неоднородность распределения биомаркеров, генерированные органическим веществом доманиковых отложений нефтяные углеводороды будут обладать различными параметрами.
Бесплатно
Геохимия органического вещества природных битумов в разрезе р. Кожвы (Тимано-Печорская провинция)
Статья научная
Приведены результаты детальных геохимических исследований природных битумов в разрезе р. Кожвы Тимано-Печорской провинции, локализованных в доломитах каменской свиты верхнего фамена. В групповом составе битумов преобладают смолисто-асфальтеновые компоненты. Методами газовой хроматографии и хромато-масс-спектрометрии доказано, что битумы претерпели интенсивную бактериальную деградацию, что привело к потере н -алканов и изопреноидов, стеранов и частично гопанов. Изотопный состав углерода отдельных фракций характерен для сапропелевого органического вещества, а состав битумоидов сопоставим с нефтями доманикового типа Тимано-Печорской провинции.
Бесплатно
Статья обзорная
В статье дан обзор публикаций, посвящённых геохимии редкоземельных элементов (РЗЭ) и Y в морских осадочных карбонатах (известняках и доломитах) в контексте использования цериевой аномалии (Сеаном) для определения окислительно-восстановительных условий в древней морской воде. Рассмотрены физико-химические свойства РЗЭ и Y, проблема нормализации их содержаний в экзогенных образованиях, поведение в Мировом океане и в хемогенных отложениях, происхождение аномалий La, Ce, Eu, Gd и способы их расчёта, методические аспекты работы с образцами, вопросы контаминации и влияния разных компонентов карбонатных пород на результаты анализа валовых проб и кислотных вытяжек, а также критерии определения гидрогенных спектров РЗЭ и Y.
Бесплатно
Статья научная
На основе комплексных минералогических, физических и химических исследований анализируется структурно-вещественный аспект биоминеральных взаимодействий минерализованных жизненных форм гидробионтов - Chara contraria A. Braun и цианобактерий - Nostoc pruniforme Ag. ex Born. et Flah из карстовых озер Тиманского кряжа. Рассматриваются механизмы, факторы и условия, способствующие карбонатизации харофитов.
Бесплатно
Гидрогеологические предпосылки нефтеносности Кизильской зоны Южного Урала
Статья научная
В статье в основном с гидрогеологических позиций обсуждается дискуссионная проблема нефтеносности Кизильской структурно-фациальной зоны Магнитогорского мегасинклинория Южного Урала. В основу её положены результаты глубокого (до 5010 м) нефтепоискового бурения на Уральском профиле с привлечением информации по рудным и гидроминеральным месторождениям. Выполнен анализ глубинной гидрогеохимической зональности и изложены представления авторов, касающиеся формирования и генезиса подземных вод. Показано, что пресные кислородно-азотные воды на глубинах > 1000 м сменяются солёными водами, а на глубинах > 2000-3000 м - метановыми рассолами хлоркальциевого типа. Они связаны с трещинными коллекторами осадочных и вулканогенно-осадочных толщ карбона, находятся в условиях весьма затруднённого гидрогеодинамического режима и от воздействия гипергенных факторов экранированы региональными надвигами. Рассолы являются продуктом седиментогенеза в каменноугольных эвапоритовых палеобассейнах и последующей метаморфизации в породах за счёт эпигенетических процессов. Тангенциальные силы не только определили стиль тектоники и гидрогеодинамику Южного Урала, но и сыграли ключевую роль в формировании фильтрационно-ёмкостных свойств горных пород. Перспективы нефтеносности Кизильской зоны связываются с погребённой антиклинальной структурой, особенно с её восточной поднадвиговой частью. Проведение нефтепоисковых работ затруднено в связи с анизотропностью и невыдержанностью коллекторов трещинного типа.
Бесплатно
Гидротермальная геохимия марганца. Обзор (часть I)
Статья научная
В первой части статьи рассмотрена проблема типизации гидротермальных проявлений марганца. Рассмотрены три варианта типизации: классическая минералого-геохимическая [Crerar et al., 1980], современная геологическая [Казаченко, 2002] и чисто тектоническая (разделение всех гидротермальных проявлений марганца по генезису на субмаринные и континентальные). Подчеркивается большая сложность гидротермальной геохимии Mn, в связи с чем ни одна из типизаций не охватывает всего разнообразия известных гидротермальных проявлений марганца.
Бесплатно
Гидротермальная геохимия марганца. Обзор (часть II)
Статья научная
Во второй части статьи (начало см. в Вестнике, 2013, № 1) на примерах ряда континентальных и субмаринных гидротермалитов и термальных вод рассмотрены корреляционные связи Mn и величины марганцевого модуля с Fe, Ca, P и некоторыми литохимическими модулями, что позволяет выявить особенности поведения марганца в гидротермальных растворах.
Бесплатно
