Введение: Приведены результаты комплексного изучения геологического строения и вещественного состава коры выветривания кимберлитов северо-востока Анголы. Важной задачей прикладного характера является оценка степени обогащения коры выветривания глубинными минералами для вопросов прогнозирования и поисков новых месторождений алмазов как коренного, так и рассыпного типов. Методика: В качестве эталонного объекта выбрана кимберлитовая трубка Катока, характеризующаяся не только незначительным эрозионным срезом и сохранением кратерной постройки, а и широким петрографическим спектром пород и их интенсивным постмагматическим и гипергенным изменением. Для изучения геологического строения и вещественного состава кор выветривания слабо эродированных кимберлитовых трубок Анголы была собрана коллекция штуфных образцов и протолочных проб из верхних горизонтов трубки Катока и ряда других тел этого поля, а также вмещающих кимберлиты пород. Результаты и обсуждение: В кимберлитовой трубке Катока выделяется два генетических типа пород: собственно кимберлиты с их производными и комплекс вулканогенно-осадочных образований, заполняющих верхние части кратера диатремы. В целом, профиль коры выветривания разделён на две части: нижнюю и верхнюю. Нижняя часть (зона дезинтеграции) представлена слабо изменёнными автолитовыми кимберлитовыми брекчиями, трещиноватыми и частично обохрёнными. Верхняя, наиболее гипергенно изменённая зона, в свою очередь, разделена на карбонатную и бескарбо-натную. Заключение: Отмечено два процесса изменения кимберлитовых пород региона. Первый - поэтапное превращение оливина в высокотемпературный, затем и низкотемпературный серпентин. Второй -деградация серпентина с одновременным возникновением серии разбухающих минералов, начиная с сапонита через ряд промежуточно метастабильных смешанослойных образований, из которых впервые идентифицированная упорядоченная разновидность лизардит-сапонита является относительно наиболее устойчивой по сравнению с другими упорядоченными смешанослойными фазами триоктаэдрического типа, что подчёркивает специфические условия формирования коры выветривания кимберлитов африканского региона.
Вестник Воронежского государственного университета. Серия: Геология
2020. — Выпуск 2
Содержание:
Введение: Атаманский комплекс, как и большинство раннедокембрийских магматических и метаморфических комплексов Воронежского кристаллического массива не имел современного прецизионного геохронологического обоснования и геохимических характеристик. Цель работы - дать максимально полное описание петротипа Атаманского массива одноименного комплекса. Методика: Определены содержания петрогенных, малых и редких элементов в породах Атаманского массива, изучена их Sm-Nd и Lu-Hf изотопия, произведены локальные анализы минералов, определен возраст пород U-Pb методом по циркону. Результаты и обсуждение: Атаманский массив, являющийся петротипом атаманского комплекса в Курском блоке Сарматии, контрастно отличается от остальных раннедокембрийских гранитоидов Воронежского кристаллического массива. Граниты атаманского комплекса имеют возраст 2.61 млрд лет, высокие содержания кремнезема, низкие - кальция и стронция, очень высокую железистость и глубокие европиевые аномалии. Lu-Hf изотопный состав циркона и Sm-Nd валовых проб свидетельствуют о длительной коровой истории протолитов и гетерогенности палеоархейских коровых источников. Заключение: Атаманские граниты образуют локально проявленную единую вулканоплутоническую ассоциацию с высококремнистыми риолитами лебединской свиты. Граниты образовались при высокотемпературном малоглубинном плавлении во внутриплитной обстановке в результате подъема мантийного плюма и внедрения в кору базальтовых магм, послуживших источниками тепла.
Ключевые слова
Введение: Массив Ташлы-Тау представляет собой небольшой шток оливин-роговообманковых габбро, отвечая наиболее ранним по времени проявления продуктам дифференцированного магматизма худолазовского комплекса. Комплекс имеет сложное геологическое строение, поэтому детальные петролого-геохимические исследования отдельных массивов с привлечением численного моделирования параметров кристаллизации позволяют выявить особенности формирования худолазовского комплекса в целом. Цель статьи - реконструкция петрогенезиса габброидов массива Т ашлы-Т ау, имеющая важное значение ещё и в связи с его сульфидным Cu-Ni оруденением. Методика: Породообразующие минералы габброидов исследовались в оптическом микроскопе Axioskop 40 и на сканирующем электронном микроскопе Tescan Mira 3. Химический состав пород определялся с помощью рентгенофлуоресцентного анализа и масс-спектрометрии с индуктивносвязанной плазмой. Изотопный состав Sr и Nd изучался с помощью термоионизационной спектрометрии. Для разработки модели петрогенезиса использовалось численное COMAGMAT-моделирование и метод геохимической термометрии. Результаты и обсуждение: Выполнено петролого-геохимическое изучение пород массива Ташлы-Тау. В них отмечается широкое развитие роговой обманки - титанистого магнезиогастингсита (~50 мас. %). Габброиды характеризуются относительной обогащённостью крупноионными литофильными элементами (Cs, Rb, Sr, Ba) и обеднённостью высокозарядными элементами (Nb, Ta, Zr, Hf, REE). На основе геохимических данных сделан вывод о том, что магматический расплав являлся слабодифференцированным. Численное моделирование показало, что породы формировались из магмы, состоящей из ~20 мас. % вкрапленников оливина (Fo76) и водонасыщенного базальтового расплава (~1.7 мас. % H2O), характеризующегося высокой глинозёмистостью, железистостью и умеренной магнезиальностью. Sr-Nd изотопный состав пород свидетельствует в пользу слабой коровой контаминации исходного расплава. Для них характерны высокие положительные значения е№(Т) (+5.2...+10.3) и пониженное содержание радиогенного стронция. В качестве источника материнского расплава мог служить мантийный резервуар типа PREMA. Заключение: Полученные результаты важны для понимания природы формирования сложно дифференцированного худолазовского комплекса, специализированного на сульфидное оруденение. Для Урала этот комплекс является уникальным. Показано, что применение численного моделирования для водонасыщенных базальтовых систем может быть вполне эффективно до момента кристаллизации гидроксилсодержащих породообразующих минералов (роговой обманки).
Ключевые слова
Введение: В структуре докембрийского фундамента Воронежского кристаллического массива установлены субвулканические тела, отнесенные к еланскому норит-диоритовому комплексу. С ним связаны крупные месторождения сульфидного никеля Еланское и Елкинское. Несоотвествие традиционных названий горных пород комплекса существующим классификациям побудило написать данную работу. Методика: Проведенные детальные петрохимические и петрографические исследования. Результаты и обсуждение: Еланский и Елкинский петротипические плутоны подразделены на кумулятивную, дифференцированную и дайковую серии. Породы относятся к средним и кислым образованиям известково-щелочной серии; за исключением кумулатов, которые попадают на граничную область между средними и основными отрядами. Дифференцированная серия является наиболее распространенной и состоит из ультрамагнезиальных гранитоидов. Она образует непрерывные ряды: (1) биотит-ортопироксеновых меладиоритов - кварцевых меладиоритов - кварцевых меламонцодиоритов - мелагранодиоритов и (2) роговообманково-биотитовых и биотитовых, кварцевых диоритов - тоналитов - гранодиоритов - монцогранитов. Кумулаты представлены меланоритами, плагиоортопироксенитами, кварцсодержащими меланоритами и кварцевыми мела-габбродиоритами, а также горнблендитами, роговообманковыми мелагаббро и кварцевыми мела-габбродиоритами. Заключение: Сделан вывод о необходимости пересмотра состава комплекса (предлагаемое новое название: меланорит-кварцмеладиорит-гранодиоритовый еланский комплекс). Выделенные разновидности предлагается использовать при геолого-разведочных работах для выявления петрографического контроля сульфидного оруденения.
Ключевые слова
Введение: В работе представлена методика применения нового статистического подхода для учета влияния дневного рельефа, сложенного намагниченными магматическими породами, на результаты измерений магнитного поля. Методика: Предложена компьютерная технология, основанная на синтезе метода эмпирической модовой декомпозиции (EMD) и метода группового учета аргументов (МГУА). Эта технология реализована при обработке данных аэромагниторазведки, выполненной в сложных физико-геологических условиях западной части плато Путорана. Результаты и обсуждение: Выполнено разложение дискретных значений аномального магнитного поля AT и высотных отметок рельефа H на эмпирические модовые функции (IMF); проведено идентификационное моделирование МГУА для десяти опытных профилей, по результатам которого оптимизирована методика дальнейшего анализа. Для каждого профиля для определенных составляющих магнитного поля получены уникальные уравнения их взаимосвязи с рельефом, рассчитаны модельные значения составляющих и выполнена оценка расхождения первичных и модельных значений компонент магнитного поля. Заключение: Результаты выполненных исследований позволили отработать практические приемы реализации предлагаемого авторами нового подхода учета влияния рельефа местности на данные аэромагниторазведки. Обобщенные характеристики моделей, полученные для всего объема данных, согласуются с результатами на опытных профилях, что подтверждает правильность предварительных оценок и правомерность предложенной последовательности выполнения анализа. Выявленные взаимосвязи между компонентами магнитного поля и рельефа позволили осуществить подавление влияния траппового покрова на аномальное магнитное поле и обеспечили возможность выделения слабо проявленных геологических тел и структур.
Ключевые слова
Введение: Пульсации силы тяжести были впервые обнаружены при обработке стационарных наблюдений на Геодинамическом полигоне РАН в г. Бишкеке (2014 г.). Как оказалось, такие же пульсации характерны для сейсмических колебаний, которые синхронно совпадали с гравиметрическими пульсациями. Методика: Сейсмические и гравиметрические наблюдения осложнены влиянием Луны и Солнца. Основной задачей при обработке является исключение этого влияния. Исключение лунно-солнечного влияния производится путем теоретических расчетов лунно-солнечных вариаций силы тяжести и их временного градиента. Кроме того, сейсмо-гравиметрические измерения подвержены влиянию атмосферного давления и температуры воздуха. Метеорологические помехи устраняются использованием метода осреднения. Результаты и обсуждение: Анализ сейсмогравитационных пульсаций на различных континентах показал, что пульсации полностью синхронны между собой. Такая синхронность характерна в основном для внутриконтинентальных станций. Таким образом, на основании изучения сейсмограви-тационных пульсаций можно утверждать о наличии двух типов источников. Первый тип пульсаций связан с ударами метеорных потоков по земной атмосфере, для него присущ планетарный характер. В прибрежных зонах и в океане дополнительно возникают пульсации за счет атмосферных процессов (тайфуны, циклоны и т.д.) Выводы: Полученные результаты в дальнейшем могут быть использованы при изучении внутреннего строения Земли, для определения мощности метеорных потоков и повышения точности гравиметрических измерения.
Ключевые слова
Введение: Загрязнение подземных вод нитрат-ионами является одной из ведущих проблем на территориях городских агломераций. На территории Липецкой области расположено большое количество промышленных и сельскохозяйственных предприятий, которые обслуживают не только данную область, то и близлежащие регионы. Целью данной работы является построение системы экологического менеджмента состояния подземных вод Липецкой области, подверженных нитратному загрязнению. Методика: Липецкая область располагается на стыке Среднерусской возвышенности и Окско-Донской низменности. По условиям залегания эксплуатационные водоносные комплексы Липецкой области подразделяются на порово-пластовые неоген-четвертичного водоносного комплекса и трещинно-карстовые верхнедевонского водоносного комплекса. В процессе выполнения работы было проведено эколого-гидрогеохимическое районирование территории Липецкой области по уровню экологического благополучия, основанное на степени загрязнения подземных вод неоген-четвер-тичного и верхнедевонского водоносных комплексов Липецкой области нитратами, с выделением трех категорий участков, отличающихся допустимым, умеренно-опасным и опасным уровнем экологического неблагополучия. На основе данного районирование была построена система экологического менеджмента нитратного загрязнения подземных вод Липецкой области с финансовым обеспечением природоохранных. В основе данной работы лежит информация по кадастру скважин подземных вод Липецкой области за 2017 г. Результаты и обсуждение: Для водоносных комплексов содержание нитратов выше предельнодопустимых значений составляет от 45 мг/дм3 до 135 мг/дм3. Можно утверждать, что оба комплекса загрязнены в равной степени, вследствие отсутствия регионального водоупора и бурного развития техногенной деятельности вблизи крупных городских поселений. Итоговая сумма природоохранных мероприятий составила около 7 миллиардов 600 миллионов рублей, 5.5 миллиардов из которых планируется выделить из федерального бюджета Липецкой, а также 2.1 миллиарда рублей потратятся за счет средств коммерческих организаций, являющимися источниками загрязнения нитратами. Заключение: По истечению десятилетнего периода выполнения программы системы экологического менеджмента необходимо оценить процесс модернизации оборудования на предприятиях и изменения количественного состава нитратов в подземных водах. В случае отсутствия положительной тенденции в сторону уменьшения концентрации нитратов в подземных водах эксплуатационных водоносных комплексов пересмотреть систему экологического менеджмента.
Ключевые слова
Введение: В Арабской Республике Египет (АРЕ) использование земляных плотин для предотвращения риска затопления является повсеместным. Для всех земляных плотин водохранилищ характерна фильтрация воды через их насыпные дамбы, основания и примыкающие борта долины - создается искусственный водоносный горизонт. Количественная оценка данного процесса сама по себе является серьёзной гидрогеологической задачей, а также необходима для решения многих гидрологических и геоэкологических проблем. Методика: Использованная для численного решения задачи программа Z-SOIL реализована на основе метода конечных элементов. Программа предназначена для моделирования неустановившейся фильтрации с возможностью варьирования уровнями воды, размерами фильтрующего объекта и свойствами слагающих его грунтов. В начале исследования эксперимент по моделированию фильтрации и проницаемости грунта был проведен на физической модели плотины в лабораторных условиях. Затем проводилась калибровка численной геофильтрационной модели путем сравнения модельных и экспериментальных данных. И, наконец, оценивалось влияние изменения геометрии плотины на уровень воды в водохранилище. Результаты и обсуждение: Результаты численного моделирования хорошо согласуются с экспериментальными данными. Было получено, что по мере увеличения ширины гребня плотины и высоты основания уровни воды в водохранилище за счет фильтрации через плотину будут уменьшаться с максимальным изменением во времени до 0.3% и 0.26%, соответственно. Выводы: Используя степень насыщения горных пород и напоры на верхнем бьефе водохранилища в качестве переменных, модель Z-SOIL позволяет моделировать неустановившуюся фильтрацию через земляную плотину. Сравнение численных решений с экспериментальными результатами показывает, что описанный способ моделирования позволяет довольно точно имитировать изменения уровенной поверхности внутри плотины (насыпной дамбы) во времени в реальных условиях. Результаты хорошо согласуются с практикой эксплуатации песчаных плотин и позволяют осуществить предварительную оценку фильтрации через плотину и подбор параметров при строительстве.
Ключевые слова
В статье рассмотрено становление литологической школы ученых в рамках геологического факультета Воронежского госуниверситета. Перечислены профессора, стоящие у истоков основания геологического факультета ВГУ и литологического направления исследований. Прослежено формирование во времени различных направлений литологических исследований докембрия и фанерозоя как по индивидуальным научным школам, так и по направлениям, связанным с различными видами минерального сырья. Приведены данные о докторах и кандидатах наук литологической школы ВГУ. Показан результат практической деятельности ученых-литологов ВГУ на примере работ по составлению комплектов государственных геологических карт масштаба 1:200 000.