Введение: В публикации приведены результаты комплексных исследований минерального, химического составов, геохимии и петрофизических особенностей гранитоидов Даховского кристаллического массива (ДКМ). Методика: Аналитические исследования вещественного состава включали изготовление и описание шлифов, рентгенофлуоресцентный и рентгеноструктурный анализы. Результаты рентгенофлуоресцентного анализа пересчитывались на нормативные составы с помощью программы Petro Explorer V.3.2.0.2. Для характеристики минералов акцессориев были изучены тяжёлые концентраты из протолочек главных типов пород. Геофизические характеристики гранитоидов определялись по отобранным образцам и в обнажениях. Они включали плотность, магнитную восприимчивость, скорость прохождения продольных волн, удельное электрическое сопротивление. Результаты и обсуждения: Результаты флуоресцентного анализа позволили выявить широкий спектр гранитоидов в зависимости от фаз внедрения. Породы первой фазы варьируют от диоритов и кварцевых монцодиоритов до гранодиоритов и граносиенитов. Породы второй фазы отвечают по составу гранитам и лейкогранитам умеренной щёлочности. Рентгеноструктурный анализ показал наличие в гранитоидах тридимита, что позволило скорректировать расчётную температуру плавления первичного расплава. Кроме этого, установлены две разновидности хлорита и широкий спектр соединений металлов. Температуры плавления свыше 1000° характерны для диоритов, а менее 1000° - для гранодиоритов первой фазы внедрения. Расчётная температура для гранитов второй фазы колеблется от 765° до 895°. Выводы: Результаты исследований, в том числе вариативность от диопсид- до корундонормативности, а также спектр акцессориев из гранитоидов обеих фаз, таких как ортит и магнетит свидетельствуют о подкоровом происхождении родоначальных расплавов с частичным влиянием корового субстрата, ответственного за формирование гранитоидов ДКМ. Определены петрофизические характеристики гранитоидов различных типов, изучены их взаимосвязи и связи с вещественными характеристиками, в частности, с содержанием различных оксидов. Полученные петрофизические характеристики, в совокупности с другими вещественными данными, можно рассматривать как эталонные при производстве региональных исследований и обобщении материала по магматизму Северного Кавказа.
Вестник Воронежского государственного университета. Серия: Геология
2021. — Выпуск 2
Содержание:
Введение: Отложения петинской свиты верхнего франа впервые были описаны В. Н. Крестовниковым в 1925 г. С тех пор они изучались рядом авторов, но образования свиты в пределах всей Воронежской антеклизы остались недостаточно изученными. Этот пробел и восполняет настоящая статья. Методика и фактический материал: Основным методом исследований отложений был литологофациальный анализ. При построении фациальных карт использованы разрезы нескольких сотен скважин. Результаты и обсуждение: На основании подробной литологической характеристики основных типов петинских образований Воронежской антеклизы показано, что их формирование практически на всей исследуемой территории происходило в мелководно-морских условиях со слабой и средней активностью гидродинамического режима. У границ отсутствия отложений, в центральной и юговосточной частях исследуемой территории петинские отложения накапливались в прибрежно-морских условиях с различной гидродинамикой среды, от слабой до высокой, с песчано-глинистым осадконакоплением. Заключение: Для петинского времени характерно развитие песчано-глинистых образований прибрежно-морских фаций на юге и юго-востоке исследуемой территории, которые к северу и северовостоку сменяются прибрежно-морскими глинисто-карбонатными отложениями.
Ключевые слова
Введение: В Курском блоке Восточной Сарматии внутриплитный магматизм A-типа с возрастом 2.61 млрд лет представлен вулкано-плутонической ассоциацией калиевых высококремнистых риолитов и гранитов. Изотопные данные свидетельствуют о гетерогенности корового источника данных пород. По данным моделирования материнские расплавы могли образоваться при 20% дегидратационном плавлении смеси метапелит-ТТГ при давлении не более 4 кбар. Методика: Для проверки выводов, основанных на численном моделировании геохимических данных, были выполнены опыты по экспериментальному плавлению вероятных протолитов. В полученных препаратах был проанализирован химический состав расплава и реститовых минеральных фаз. Результаты и обсуждение: Состав экспериментального расплава, полученного при температуре 950°С, по содержанию петрогенных оксидов близок к неоархейскому риолиту из Курского блока. Усредненные кривые распределения редкоземельных элементов в экспериментальном расплаве также близки к неоархейским риолитам. Заключение: Экспериментальные исследования показали возможность образования неоархейских риолитовых магм A-типа при высоких температурах на небольших глубинах в результате частичного плавления палеоархейской коры, состоящей из ТТГ и метаосадков в Курском блоке Сарматии.
Ключевые слова
Введение: На основе полученных ранее результатов петролого-минералогических исследований ксенолитов гранатсодержащих трондьемитов центральной части Лапландского гранулитового комплекса из района р. Лотта проведено моделирование их минеральных ассоциаций с помощью метода псевдосечений. Методика: Расчеты Р-Т параметров и флюидного режима метаморфизма проведены с использованием хорошо зарекомендовавших себя программных комплексов GEOPATH, TWQ, PERPLEX, основанных на взаимосогласованных базах термодинамических данных. Составы минералов определялись на электронном микроскопе CamScan MV2300 (VEGA TS 5130MM) с энергодисперсионным микроанализатором Link INCA Energy. Флюидные включения в метаморфических породах были изучены в пластинках толщиной 200-300 мкм с двусторонней полировкой на установке Linkam с рабочим температурным интервалом от -196°С до 600°С (THMSG 600) и автоматическим режимом нагревания и охлаждения образца со скоростью от 0.1 до 90°/мин. Результаты и обсуждения: 1. Моделирование минеральных ассоциаций ксенолитов методом псевдосечений и термобарометрия: Рассчитанные Р-Т псевдосечения в интервале 5-9 кбар и 600-800°С представляют простые диаграммы, в которых резко доминирующим является поле ассоциации Opx+Cpx+Pl+Qz+Ilm. С помощью программного комплекса winTWQ_2.32 рассчитаны температуры по равновесию Cpx+Opx для 59 пар минералов. Для моделирования процесса амфиболизации использовалось амфибол-плагиоклазовое равновесие, которое зафиксировало температуры амфиболизации ксенолитов 740-780°С при давлении 5.0-5.5 кбар. 2. Флюидные включения: Флюидные включения были изучены в кварце и представлены углекислотными и водно-солевыми разностями. Выводы: Амфиболизация ксенолитов связана с проникновением в них существенно водного флюида из остывающей трондьемитовой магмы, что подтверждается резким преобладанием водно-солевых (17-20 мас. % NaCl эквивалента) и подчиненным количеством углекислых включений в минералах гранитоидов. Несмотря на активное флюидное взаимодействие расплава и ксенолитов, признаков термального воздействия не установлено.
Ключевые слова
Введение: В связи с вовлечением в переработку месторождений с относительно низкими содержаниями золота, возникает первоочередная задача модернизации существующей технологии обогащения руд сухоложского типа, позволяющая обеспечить снижение бортового содержания, а значит капитализацию проектируемых предприятий. Эта технология предполагает суперизмельчение с помощью кавитации. Методика: Суперизмельчение в нейтральных и солянокислых растворах выполнялось на кавитационной установке роторного типа с постоянным замером температуры, времени и рН среды. Определение ценных компонентов проводилось на комплекте спектрометра атомно-абсорбционного КВАНТ-2.ЭТА-1 (ООО «Кортэк», Россия), силикатный анализ на рентгенофлуоресцентном спектрометре S8 Tiger (Bruker AXS GmbH, Германия), электронно-зондовый микроанализ с растровой электронной микроскопией на электронном микроскопе JSM-6510LV (JEOL Ltd., Япония) и системе микроанализа INCA Energy 250 (Oxford Instruments, Великобритания), пробоподготовка общепринятая в смеси кислот (царская водка), гранулометрический состав по ГОСТ 12536-2014, физические характеристики по ГОСТ 5180-2015. Результаты и обсуждение: Над двумя пробами, представляющими собой продукты различных вариантов технологического передела (хвосты сорбции и флотации), до и после кавитационной обработки в нейтральной и кислой средах проводились исследования по определению кинетики извлекаемости ценных компонентов. По результатам этих экспериментов получены графики изменения гранулометрического состава в процессе кавитации, а так же степень влияния кавитационных процессов на извлекаемость драг металлов (золото и платина). Заключение: Руды месторождения Красное формировались в условиях апвеллинговых фаций на пассивной континентальной окраине. В результате сформировался комплекс с повышенными содержаниями органического углерода. Он имеет как терригенное, так и аквагенное происхождение. Кавитация позволяет, за счет вскрытия наноразмерного золота в процессе суперизмельчения в хлоридной среде, повысить его извлекаемость, а так же обеспечить переход платины в раствор. Вместе с тем возникает проблема - повышение активности углерода.
Ключевые слова
Введение: Приведены результаты сравнения атмосферного давления и неприливных вариаций силы тяжести в г. Бишкек (Кыргызстан) в год спокойного Солнца (2018 г.). Дело в том, что если изменение давления невелико, то в год спокойного Солнца, когда космические помехи минимальны, оценка влияния давления будет более надежной. Методика: Для обработки данных были выбраны отрезки измерений с наибольшей амплитудой изменения давления, с наименьшим количеством землетрясений и с отсутствием пульсаций силы тяжести. Из исходных данных были исключены линейный тренд, связанный со смещением нуль-пункта, и значения лунно-солнечных вариаций. Для удобства сравнения давление пересчитано в условные единицы в размерности миллигалов. Обсуждение результатов: Влияние давления за исключением экстремальных случаев минимально, и учет его влияния надо делать в зависимости от конкретных условий. Установлен факт, что экстремумы атмосферного давления соответствуют экстремумам градиента лунно-солнечных вариаций. Причина такой корреляции на данном этапе труднообъяснима. Но одно очевидно, что это связано с деформацией атмосферы за счет Луны и Солнца.
Ключевые слова
Введение: Рассматриваются подходы и результаты построения геологически содержательной модели осадочного чехла территории Республики Нигер и её обрамления с целью расчёта гравитационного эффекта от осадочной оболочки территории исследований. Аномальное поле чехла необходимо для редуцирования наблюдённого гравитационного поля за счёт плотностных неоднородностей в осадочном чехле. Строение осадочного чехла региона: Рассмотрены основные особенности строения осадочного чехла территории Республики Нигер. Охарактеризован литологический состав и мощности основных структурных этажей чехла для синеклиз, бассейнов и грабенов Западно-Африканской рифтовой системы. Приведённые сведения использованы при создании модели осадочного чехла территории Республики Нигер и прилегающих стран. Плотностная модель осадочного чехла: Сводная плотностная модель чехла включает региональные данные о плотности осадочных пород, содержащиеся в модели LITHO1, и детальные данные, сформированные на основе сейсмических материалов 2D ОГТ и петроплотностных исследований по глубоким скважинам региона. Приведена плотностная характеристика слоёв осадочных пород в сводной модели чехла. Гравитационный эффект осадочного чехла: Выполнен расчёт аномального гравитационного эффекта от сводной цифровой модели осадочного чехла и дана обобщённая морфологическая характеристика аномалий поля. Отмечены особенности аномалий поля в зоне развития грабенов Западно-Африканской рифтовой системы. Заключение: Сформулированы основные результаты проведённого исследования и намечены задачи вычисления аномального гравитационного порождаемого источниками в кристаллической коре.
Ключевые слова
Введение: В основу гидрогеологического районирования положен структурно-гидрогеологический принцип, определяющий индивидуальность формирования подземных вод в различных гидрогеологических структурах. Методика и объекты исследований: Базовой основой выделения гидрогеологических структур являются тектонические структуры, определяющие характер гидрогеологического разреза, гидродинамические особенности гидрогеологических подразделений, условия распространения и формирования подземных вод. Территория южной части ЦФО и его репрезентативная часть в пределах листа M-37 (Воронеж), входит в состав Восточно-Европейского сложного артезианского бассейна (гидрогеологическая структура I порядка), который (на рассматриваемой территории) включает фрагменты 3 гидрогеологических структур II порядка (Московский, Днепровско-Донецкий, Приволжско-Хоперский артезианские бассейны с фрагментами структур III порядка (Днепровский и Донецко-Донской артезианские бассейны). Уточнение границ и площадей гидрогеологических структур второго и третьего порядка выполнялось в рамках гидрогеологического картографирования масштаба 1:1000 000 листа M-37 (Воронеж). В рамках решения данной задачи, была составлена схема гидрогеологического районирования, в основе которой лежит структурная карта поверхности кристаллического фундамента. Обсуждение результатов: Приводится подробное описание гидрогеологических структур II и III порядка их принадлежность к тектоническим структурам, а также положение границ по уточненным данным. Заключение: Авторами приводится усовершенствованная схема по уточнению границ гидрогеологических структур II и III порядка. Уточнения базируются строго на принципах гидрогеологического районирования, анализе гидродинамических условий территории и рекомендуются для дальнейшего использования.
Ключевые слова
Сооруженного искусственного и предохранительных целиков. На безопасность подземных горных работ ниже дна карьера оказывает непосредственное влияние напорный метегеро-ичерский водоносный комплекс (МИВК) и растворимые породы нижележащей толщи. Это требует разработки системы водозащиты рудника с учетом особенностей геологического строения и гидрогеологических условий трубки «Интернациональная». Рассматривались поверхностный, подземный и комбинированный способы водозащиты рудника. Основная цель исследований заключается в изучении положения уровней метегеро-ичерского водоносного комплекса после начала эксплуатации систем опережающего водопонижения на месторождении. Методика: С использованием метода численного моделирования по программе MODFLOW системы GMS выполнено исследование различных вариантов систем осушения на плановой модели при напорно-безнапорном режиме фильтрации МИВК. Метегеро-ичерский водоносный комплекс в плане принят кусочно-однородным, в разрезе схематизировался как единый водоносный пласт с осредненными коэффициентами фильтрации. Прогнозы проводились в условиях обратной закачки рассолов рудника «Интернациональный» в структуру Западного разлома. При этом дебит обратной закачки принимался равным притоку к дренажным скважинам. Результаты и обсуждение: Установлено, что поверхностный способ осушения водопонижающими скважинами не обеспечивает полного осушения МИВК в районе рудного тела, снятие остаточных уровней возможно восстающими дренажными скважинами с горизонта -145 м. Выявлено, что осушение МИВК из подземных горных выработок горизонтов +85, ±0 и -145 м целесообразно проводить в три этапа: сработка статических запасов МИВК с горизонта ±0 м напорными нисходящими дренажными скважинами; осушение МИВК безнапорными нисходящими дренажными скважинами с горизонта +85 м; снятие остаточных напоров восстающими дренажными скважинами с горизонта -145 м. Определено, что осушение рудника практически до подошвы МИВК обеспечивается эксплуатацией дренажных наклонно-восстающих скважин, сооружаемых из дренажного штрека горизонта -145 м. Заключение: По результатам прогнозного моделирования по всем исследуемым вариантам установлено снижение уровня подземных вод на участке ведения горных работ практически до подошвы МИВК. На основании многовариантных технико-экономических и гидрогеологических расчетов определена целесообразность принятого на месторождении подземного способа защиты рудника от дренажных рассолов, предусматривающего сооружение кольцевого дренажного штрека на горизонте -145 м с наклонными восстающими скважинами.
Ключевые слова
Введение: Представлены авторские и литературные данные по стандартной свободной энергии Гиббса для 23 ионов и комплексов галлия в водном растворе, а также для трёх возможных его минеральных фаз. Методика: По программе «Селектор» методом физико-химического моделирования на ЭВМ проведён анализ поведения галлия в процессе выветривания филлитовидных сланцев. Результаты и обсуждение: Содержание Ga в сланцах аналогично его среднему содержанию в земной коре и равно 10-3 вес. %. Установлено, что в профиле выветривания галлий находится в растворе в виде гидроксокомплексов Ga(ОH)30, Ga(ОH)4- (преобладает) и Ga(ОH)52-. Заключение: В окислительной зоне вероятно появление оксида галлия, но в весьма малом количестве из-за его изоморфизма с алюминием и вхождением в решетку гиббсита. В восстановительной зоне профиля может возникать сульфид Ga2S3.
Ключевые слова
Введение: Целью работы является физико-химическое изучение приконтактовых зон Первомайского интрузивного массива. Актуальность работы обусловлена отсутствием информации о вещественном строении и гидротермально-метасоматических преобразованиях в зонах контактов малых интрузий Горного Крыма с вмещающими породами. Проведенные исследования позволят уточнить модель формирования малых интрузий в долине р. Бодрак, и могут в дальнейшем использоваться для обеспечения учебного процесса практик студентов-геологов. Методы исследования: Образцы пород представляют собой штуфы, отобранные из коренных выходов. Наиболее представительные образцы были изучены на микроуровне. Химический состав минералов был определен при помощи энергодисперсионного спектрометра “INCA-250” (ВГУ, лаборатория физико-химических методов исследования). Условия анализа: ускоряющее напряжение 20 кВ, ток зонда 1.2 нA, время набора спектра 70 сек, диаметр пучка обычно равнялся 5 мкм. Результаты и обсуждение: Массив сложен преимущественно измененными породами среднего состава близкими к микродиоритам и диорит-порфиритам. Главные породообразующие минералы -основной и средний плагиоклаз, роговая обманка, барийсодержащий микроклин; акцессорные - титаномагнетит, циркон. Среди вторичных минералов отмечаются хлорит, кальцит, каолин и цеолиты по трещинам в плагиоклазе. На контактах с породами рамы выделяются маломощные (15-20 см) осветленные зоны катаклаза, выполненные кварц-карбонат-каолиновым веществом с хлоритом и редкими кристаллами пирита. Породы рамы в зоне экзоконтакта представлены уплотненными буровато-коричневыми аргиллитами, состоящими из каолинита и кальцита со сквозным распространением гломеробластовых скоплений альбита (адинол). Образование адинолов - альбитизированных пелитов на контакте с мафическими интрузивами, связано с натровым метасоматозом. Механизм натрового метасоматоза аргиллитов эскиординской серии может быть описан следующей реакцией: серицит + кварц = альбит. Нормально зональные кристаллы плагиоклаза в микродиоритах, а также гомогенные зерна титаномагнетита с умеренным содержанием TiO2 = до 15 мас.%. свидетельствуют о высокой скорости подъема и кристаллизации магмы Первомайского интрузива. Заключение: Внедрение Первомайского интрузивного массива не привело к масштабной метасоматической переработке аргиллитов рамы, а сформировало маломощные (15-30 см) зоны, подчеркнутые процессами адинолизации.
Ключевые слова