Том 517, № 1 (2024)

Получены первые U‒Pb-датировки детритового циркона из хромитовых песчаников среднепермской Сабантуйской палеороссыпи, локализованной в Южном Предуралье. Распределение U‒Pb-датировок имеет одномодальный характер с пиком 420–400 млн лет. Две трети всех определений имеют девонский возраст, а более половины из них отвечают раннему девону, в течение которого на Южном Урале сформировались надсубдукционные офиолитовые и сопровождающие их высокобарические метаморфические комплексы, а также проявился ультрамафит-мафитовый магматизм. Эти совмещённые в пространстве геологические тела, выведенные на поверхность в меланжевой зоне Главного Уральского разлома или тектонически перемещённые к западу от него в виде офиолитовых аллохтонов, являются главными источниками детритовых хромита и циркона в Сабантуйской палеороссыпи.

Представлены результаты U–Th–Pb (LA-ICP-MS)-геохронологических исследований детритового циркона из четвертичных песчаных отложений Токкинской впадины восточного фланга Байкальской рифтовой зоны. Показано, что их главными источниками были мезоархейские тоналит-трондьемитовые ортогнейсы и метавулканиты, а также мезо- и неоархейские син- и постколлизионные гранитоиды Чаро-Олёкминского геоблока Алданского щита, которые находятся вблизи от Токкинской впадины. Причём поступление осадочного материала в неё могло происходить в процессе таяния ледников, покрывавших Удоканское поднятие на юге и Кодарское поднятие на севере в среднее-позднечетветричное время.

Проведены U–Pb (LA-ICP-MS)-геохронологические исследования детритового циркона из пород раннепротерозойской харгитуйской свиты сарминской серии, распространённой в центральной части Байкальского выступа фундамента Сибирской платформы и входящей в структуру Сарминской зоны Акитканского орогенного пояса. Установлено, что в состав харгитуйской свиты были объединены породы, сформированные на разных временных интервалах: <2.7, 2.15–1.95 и <1.7 млрд лет. Показано, что мезо- и неоархейские возрастные пики (2.7–3.1 млрд лет) характерны для циркона из лейкократовых гнейсов, что указывает на формирование протолитов гнейсов после 2.7 млрд лет за счёт разрушения архейских гранитоидов Сарминской зоны Акитканского орогенного пояса и магматических пород фундамента Анабарского супертеррейна Сибирского кратона. Временной интервал 2.15–1.95 млрд лет отвечает накоплению протолитов слюдисто-кварцевых сланцев, что обосновывается возрастом наиболее молодых зёрен циркона – 2150 млн лет и возрастом метаморфизма этих пород – 1.95 млрд лет. Наличие возрастного пика на отметке 1833 млн лет и более молодых зёрен циркона с возрастами в интервале 1675–1785 млн лет в пробе слюдисто-кварцевого сланца, отобранного на другом участке выходов пород, относимых к харгитуйской свите, указывает на то, что накопление протолитов этих пород происходило уже после формирования Акитканского орогенного пояса и Южно-Сибирского постколлизионного магматического пояса. Полученные результаты свидетельствуют о том, что породы, относимые к харгитуйской свите сарминской серии Западного Прибайкалья, нельзя рассматривать в качестве единого стратоподразделения, поскольку их формирование происходило на разных этапах эволюции Акитканского орогенного пояса. Показано, что на основании новых данных отложения харгитуйской свиты должны быть разделены в разновозрастные комплексы (стратоподразделения), каждый из которых отвечает определённой стадии геологического развития территории.

Приведены данные изотопного U–Pb-исследования (метод LA-ICP-MS) циркона из интрузивных пород Сонкульского и Коктурпакского плутонов, приуроченных к системе глубинных разломов “линии В.А. Николаева” в восточном Киргизстане. С этими плутонами высококалиевых пород пространственно и генетически связаны W–Mo–Cu–Au-месторождения Кумбель и Кашкасу, соответственно, а также другие проявления вольфрамовой и W–Au-минерализации. Наряду с другими месторождениями золота, вольфрама и меди, они входят в состав протяжённого металлогенического пояса Тянь-Шаня. Полученные конкордантные значения изотопного U–Pb-возраста автокристов циркона для пород последовательных интрузивных фаз охватывают интервал от примерно 303 млн лет до 283 млн лет. Этот интервал включал кристаллизацию оливиновых габбро (299±2 млн лет) в Сонкульском плутоне, монцонитов (300±3 млн лет) в Коктурпакском плутоне, гранодиоритов главной фазы внедрения (299±3 млн лет в Сонкульском плутоне и 297±4 млн лет в Коктурпакском плутоне), и монцогранитов (289±4 млн лет в Сонкульском плутоне и 285±2 млн лет в Коктурпакском плутоне). Установлены также антекристы циркона с датировками 306–311 млн лет. Полученные возрастные датировки отвечают становлению плутонов в позднем карбоне-ранней перми в тектонической обстановке сначала субдукционного, а затем постколлизионного режима. Кроме того, в Срединном Тянь-Шане, этот возрастной интервал соответствует одному из региональных пульсов рудоносного высококалиевого известково-щелочного и шошонитового магматизма. Этим пульсам отвечает определённая металлогеническая эволюция, выраженная в смене Au–Mo–Cu-порфировых месторождений, связанных с более ранним пульсом, существенно вольфрамовыми (W–Mo–Cu–Au) и затем существенно золотыми плутоногенными месторождениями, связанными с более молодыми пульсами. В породах обнаружены также ксенокристы циркона с древним возрастом (порядка 1.5–2.5 млрд лет), вероятно, представляющим возраст пород фундамента Таримского кратона.

Впервые получены данные по вертикальному распределению тиосульфата и сульфита методом дериватизации с монобромбиманом в воде Чёрного моря. Тиосульфат и сульфит в определимых количествах появляются ниже редокс интерфейса с появлением сероводорода. Концентрация сульфита достигает величины 1.12 µM, а тиосульфата 0.53 µM в морской воде с условной плотностью 16.40–16.80 кг/м³ на континентальном склоне. В центре моря на горизонте 400 м (условная плотность 16.96 кг/м³) концентрации сульфита и тиосульфата достигают своиx максимальных концентраций 1.74 µM и 0.98 µM соответственно. Сравнение данных по тиосульфату, полученных после фильтрации и без фильтрования, показали, что в верхней части анаэробной толщи с бактериопланктоном связано до 100% тиосульфата, доля которого постепенно уменьшается до глубины 600 м. Исходя из этих данных и корреляции с сульфитом и взвешенным органическим углеродом, сделано предположение, что в верхней части анаэробной зоны преобладает тиосульфат и сульфит, полученные в результате деятельности хемоавтотрофных бактерий.

В щёлочнобазальтоидных дайках Западного Сангилена (Юго-Восточная Тува) обнаружены крупные (до 4 см) кристаллы хорошо огранённого оливина и его сростки с мегакристами клинопироксена. Состав мегакристов оливина (Mg#81–83, NiO 0.2–0.3 мас.%) отличается от состава оливинов из мантийных и габброидных ксенолитов. Показано, что оливин является ликвидусной фазой, кристаллизовавшейся из щёлочнобазальтоидного расплава при давлениях 10–13 кбар в промежуточной магматической камере, расположенной на глубинах 34–43 км, что отвечает уровню границы коры и литосферной мантии для Западного Сангилена.

Глинистые минералы, образованные в результате гидротермальной деятельности в пределах кимберлитовых трубок, переотложены в горизонты нижнеюрских алмазоносных отложениях фаций ближнего сноса. Минеральный состав дяхтарской толщи нижней юры, сложенной отложениями палеоделювия и палеокарстов, изучен в непосредственной близости и на удалении от кимберлитовых трубок. Смешанослойные минералы со структурными неоднородностями, в которых отмечена повышенная концентрация (до 0.1 мас. %) лития, обнаружены в разрезах шлейфов размыва выветрелых разностей кимберлитовых пород. Мощность отложений с такими минералами резко сокращается на расстояниях более 2 км от искомого кимберлитового тела. Выявленные особенности в минеральном составе перекрывающих кимберлитовые трубки отложениях могут использоваться как новые поисковые признаки алмазоносности при геологоразведочных работах на коренные источники алмазов.

Изучение особенностей неотектонических деформациий осадочного чехла и сейсмичности сдвоенного трансформного разлома Чарли Гиббс показало, что его южный трог развивается в режиме транстенсии, а северный – в режиме транспрессии. Признаки активности в строении верхней части разреза осадков отмечены в восточных пассивных частях разлома на удалении не менее 150 км от рифтовой зоны Срединно-Атлантического хребта. В осадочном разрезе южного трога проявлены дислокации сбросовой кинематики, отмечены признаки увеличенной скорости осадконакопления и присутствуют оползневые обломочные отложения вблизи склонов трога. В осевой части северного трога установлен медианный хребет со складчатыми структурами, перекрытыми осадками с угловым несогласием. Разломы к югу от хребта интерпретируются как взбросы. В северном троге на современном этапе формируется цепочка выступов медианного хребта при выжимании глубинного вещества и сопутствующими деформациями осадочного чехла.

Цель работы – исследования экстремального штормового волнения в прибрежной зоне от п. Волна (район Керченского пролива) до Адлера на северо-восточном шельфе Чёрного моря за климатический отрезок времени. Основной метод исследований – численное моделирование с использованием спектральной волновой модели MIKE 21 SW. В результате расчётов получены ежечасные поля пространственных распределений основных волновых параметров по всей акватории Чёрного моря за период с января 1979 по декабрь 2023 гг., т.е. за последние 45 лет. Анализ проведён с учётом разделения волнового поля на две компоненты: чисто ветровое волнение и зыбь. В результате проведённых исследований установлено, что за последние 45 лет северо-восточное побережье Чёрного моря испытало воздействие 41 шторма со значительными высотами волн, превышающими 5 м. Два ноябрьских шторма 2007 и 2023 гг. выделяются своими характеристиками. Значительные высоты смешанного волнения в них достигали отметок в 9 м, мощности – более 500 кВт/м. Средние высоты смешанного штормового волнения для всего побережья колеблются в пределах 4‒6 м, средние мощности – порядка 150 кВт/м. Наибольшее волнение развивается в районах Анапы, Утриша и Идокопаса. Средние значения высот и мощностей чисто ветровых волн имеют общую тенденцию уменьшаться при движении с северо-западной части побережья на юго-восточную, зыби – наоборот, увеличиваться. В прибрежной зоне обнаруживаются несколько сравнительно однородных участка по степени развития в них чисто ветровых волн и зыби. В структуре среднего штормового волнения между п. Волна и Анапой абсолютно доминирует ветровое волнение. Между мысами Мысхако и Идокопас вклад ветровых волн в общую энергию волнения в 2–2.5 раза превышает вклад зыби. Между Архипо-Осиповкой и Туапсе энергия чисто ветрового волнения незначительно превышает энергию зыби. Далее, южнее Туапсе вклад зыби становится преобладающим. По соотношению вклада ветровых волн и зыби в пределах всего побережья явно выделяются два района: в окрестностях Анапы общий волновой климат практически полностью определяется ветровым волнением, Адлера – зыбью.

Впервые представлены динамические характеристики стратосферных полярных вихрей на уровнях от 100 до 1 гПа (минимальная площадь вихря, минимальная средняя скорость ветра по границе вихря и минимальная скорость ветра, при которой сохраняется динамический барьер), рассчитанные с использованием метода оконтуривания вихрей с помощью геопотенциала на основе данных реанализа ERA5. Получены сезонные изменения и усреднённые зимние вертикальные профили площади вихря, средней скорости ветра по границе вихря и средней температуры внутри вихря для антарктического и арктического полярных вихрей. Определена среднесуточная вероятность ослабления динамического барьера по границе вихря в зимний период по данным за 1979–2021 гг. в Арктике и Антарктике. Показано, что наиболее низкая вероятность ослабления динамического барьера (и возможного разрушения полярного вихря) в зимний период прослеживается на уровнях от 30 до 3 гПа и достигает менее 50% в Арктике и менее 1% в Антарктике. На уровне 50 гПа вероятность ослабления динамического барьера составляет 53.7% в Арктике и 1.4% в Антарктике.

На территории Узбекистана исследована пещера, образованная в ходе процесса сернокислого спелеогенеза. Доказательства сернокислого спелеогенеза включают: характерную морфологию подземной полости, широкое развитие восходящих ходов, наличие источника тёплых подземных вод с напорным типом разгрузки и специфическим сероводородным хлоридно-сульфатным натриево-кальциевым химическим составом, присутствие бактериальных матов в водотоках и набор характерных вторичных минералов. По химическому и изотопному составу кислорода и водорода вод источника сделан вывод о том, что подземные воды изученной пещеры являются результатом смешения инфильтрационных пресных вод с седиментогенными водами морского происхождения, а также имеют следы процесса взаимодействия в системе “вода–порода”. Пещера представляет собой пример активного сернокислого спелеогенеза и является первым описанным проявлением сернокислого спелеогенеза в Узбекистане.

Ранее установлено, что высушивание почв изменяет их свойства и, в частности, характеристики специфического органического вещества почв – гуминовых веществ (ГВ). ГВ – основа почвенных органоминеральных гелей, которые покрывают и связывают почвенные частицы. При удалении из почв воды происходит гидрофобизация и сжатие гелей, в результате чего свойства почвенных образцов могут меняться. Восстановление почвенных гелей воздушно-сухих образцов должно уменьшить расхождение данных, получаемых при изучении почвенных свойств высушенных и не подвергавшихся высушиванию образцов почв. Цель работы – поиск путей восстановления структуры почвенных гелей. Исследованы образцы 6 типов почв. В работе использовали методы вибрационной вискозиметрии, лазерной дифрактометрии, растровой электронной микроскопии (РЭМ), фотоколориметрии и кондуктометрии. Установлено, что высушивание почвенных образцов увеличивает размер надмолекулярных образований (НМО) из ГВ и снижает вязкость почвенных паст – параметр, характеризующий структуру и способность гелей к набуханию. Для восстановления структуры почвенных гелей предложено снижать размеры НМО из ГВ до исходных. Разделение НМО воздушно-сухих образцов проводили путём увлажнения почв и последующей обработкой различными воздействиями: температурой, ультразвуком и замораживанием. При помощи РЭМ показано, что нагрев и обработка ультразвуком не снижают, а увеличивают размер НМО. Увлажнение воздушно-сухих почв, выдержка во влажном состоянии на протяжении двух недель и последующее замораживание приближают вязкость паст ряда изученных почв к состоянию образцов, не подвергавшихся высушиванию. Этот процесс происходит за счёт возврата размера НМО к значениям исходных почв, о чём свидетельствуют данные по распределению размера взвешенных частиц на лазерном дифрактометре. Таким образом предложен метод восстановления гелевых структур в высушенных почвах до состояния исходных почв.

По данным спутниковой радиолокационной интерферометрии Sentinel-1 методом взвешенного усреднения интерферограмм (Stacking-InSAR) для 801 интерферограммы исследована геодинамика в районе эпицентра разрушительного землетрясения с магнитудой Mw = 6.8, происходившего на территории Марокко 8 сентября 2023 г. За период времени с января 2019 по сентябрь 2023 г. обнаружены локальные опускания, средняя скорость которых составляла 1.5 см/год, а максимальная скорость была выявлена в 2023 г. и составляла 24 см/год, для площадей с развитой мелиоративной системой, расположенной над водоносными горизонтами. На основании совместного анализа изменений толщины эффективного слоя воды, измеренной по спутниковым гравиметрическим данным за 2000–2023 гг., и количества осадков установлено, что опускание поверхности происходило из-за изъятия огромных объёмов воды из подземных горизонтов. В предположении сходства форм изосейст землетрясений с близкими эпицентрами выполнено сравнение изосейст землетрясений, происходивших в 2014 и 2023 гг., позволившее выявить расширение контуров изосейст в сторону опускающихся фрагментов поверхности для землетрясения 2023 г. Предположено, что этот процесс совместно с тектоническими движениями евразийской и нубийской плит увеличивал напряжённо-деформированное состояние между двумя водоносными горизонтами, в результате чего 8 сентября 2023 г. на территории Марокко произошло землетрясение с Mw = 6.8.