научный журнал по геологии Геохимия ISSN: 0016-7525

ГОЛУБКОВА А.Б., ЛАРИОНОВА Ю.О., НОСОВА А.А. — 2013 г.

Были изучены мегакристы Mg-ильменита из кимберлитов Кепинского поля (трубка Котуга и силл 748д) и мантийных ксенолитов из трубки им. В.П. Гриба Архангельской алмазоносной провинции (ААП). Свидетельством генетической близости мегакристов Mg-ильменита и кимберлитов служат данные о Rb–Sr возрасте флогопита из ксенолита ильменитового клинопироксенита (384 млн. лет), который близок к возрасту вмещающих кимберлитов тр. Гриба (372 ± 8 млн. лет, Rb–Sr, Шевченко и др., 2004). На то же указывает и полученная нами оценка возраста кимберлитов трубки Котуга (378 ± 25 млн. лет). Микроэлементный и изотопный (Sr, Nd, O) состав мегакристов также свидетельствует об их генетической связи с кимберлитами. Соответствие изотопного состава Sr и Nd мегакристов (Mg-ильмениты из кимберлитов имеют 87Sr/86Sr(t) = 0.7050–0.7063, Nd(384) = +1.7, +1.8, из ксенолита ильменит-гранатового клинопироксенита имеет 87Sr/86St(t) = 0.7049, Nd(384) = +3.5) изотопному составу вмещающих кимберлитов рассматривается как довод в пользу генетического родства мегакристов Mg-ильменита и кимберлитового расплава. Изотопные составы кислорода в ильменитах ( 18O = 3.8–4.5), с учетом изотопного фракционирования ильменит-расплав, также свидетельствуют об их происхождении из расплава.

ГАБЛИНА И.Ф., ДОБРЕЦОВА И.Г., КОНОНКОВА Н.Н., КУЗЬМИНА Т.Г., РОЩИНА И.А., РУСАКОВ В.Ю., РЫЖЕНКО Б.Н., ШИЛОВ В.В. — 2013 г.

На оригинальном материале восьми колонок, полученных в ходе 32-й экспедиции на НИС “Профессор Логачев” в 2009 г., выполнены литолого-фациальные, биостратиграфические, минералогические и геохимические исследования осадков, расположенных в пределах Северо-Западного (активного), и Восточного (не активного) гидротермальных полей рудного узла “Семенов”. Выделяются минеральные типы осадков, и предложена принципиальная схема вертикального строения гидротермально-осадочного разреза, перекрывающего массивные сульфидные руды. Установлено, что рудоносные осадки характеризуются вертикальной зональностью из последовательно сменяющих друг друга минеральных ассоциаций, которые в свою очередь контролируются активностью кислорода. Рассмотрены механизмы формирования атакамита – CuCl2 · 3Cu(OH)2, широко развитого в оксидно-железистых красноцветных апосульфидных отложениях (sulfide gossans).

РЫЖЕНКО Б.Н., РЯБЕНКО А.Е. — 2013 г.

Выполнено моделирование гидрогеохимических процессов в системе “порода–вода”, которое показало, что даже длительное взаимодействие воды с минералами пород (т/ж > 0.0001) не приведет к превышению ПДК для Al, Fe, Sb, Sr, W. Такие элементы как As, Cd, Co, Se не показывают значительного превышения ПДК даже при снижении скорости водообмена (т/ж возрастает) ввиду низкого содержания этих элементов в породах месторождения. Возможно значительное превышение ПДК Mn в восстановительной обстановке, в то время как в слабо и средне окислительной обстановках превышения ПДК не наблюдается. Для Cr и S, наоборот, в окислительной обстановке превышение ПДК возможно, а в восстановительной, где доминирует формы низких степеней окисления S и Cr, нет. Модельные и аналитические концентрации Cu, Mo, Ni, Pb, V, Zn в целом близки к ПДК, но снижение скорости водообмена (более длительное взаимодействие воды с минералами пород, т/ж возрастает) приведет к существенному превышению ПДК. Превышение ПДК Cu, Mo, Ni, Pb, V, Zn, Cr может наступить при длительном хранении сильно дезинтегрированных пород во влажной атмосфере; для Mn такая обстановка благоприятна осаждению гидроокиси.

АБДУЛМУТАЛИМОВА Т.О., ГАЗАЛИЕВ И.М., КУРБАНОВА Л.М., САМЕДОВ Ш.Г. — 2013 г.

DOI: 10.7868/S0016752513030047 Список литературы

АЛИЕВ АД. А., БАБАЕВ Ф.Р., ГУЛИЕВ И.С., МАРТЫНОВА Г.С. — 2013 г.

DOI: 10.7868/S0016752513080037 Список литературы

КУДЕЯРОВА А.Ю. — 2013 г.

Дан анализ состояния исследований по хемосорбции фосфат-анионов на почвенных алюминий(железо)-содержащих сорбентах. Теоретическая возможность образования в процессе хемосорбции растворимых соединений фосфора экспериментально подтверждена результатами проведенных исследований. Показано, что снижение эффективности алюминий(железо)-содержащих минеральных и гумусово-минеральных сорбентов связано с особенностями трансформации их фосфатированных поверхностей. Установлено, что в процессе трансформации фосфатированных поверхностей образуются растворимые металлофосфатные анионные комплексы. Обсуждаются механизмы снижения эффективности почвенных сорбентов и их деструкции.

ДАМИАН Г., ДАМИАН Ф., КОВАЛЕНКЕР В.А., НАУМОВ В.Б., ПРОКОФЬЕВ В.Ю., ТОЛСТЫХ М.Л. — 2013 г.

Исследованы кристаллические и расплавные включения в крупных (до 2 см) бипирамидальных фенокристаллах кварца из дацитов миоценового возраста в районе Au–Ag месторождения Рошия Монтана, Румыния. Использованы методы гомогенизации включений и анализ кристаллических включений и стекол более 40 расплавных включений с помощью электронного и ионного микрозонда. Среди кристаллических включений определены плагиоклаз (An 51 62), ортоклаз, минералы группы слюд (биотит и фенгит), циркон, магнетит (TiO2 = 2.8 мас. %) и сульфид железа. При изучении состава стекол включений установлено 2 типа расплавов. Первый тип расплавов является необычным по составу. Средний состав по данным анализов 20 включений следующий (мас. %): 76.1 SiO2, 0.39 TiO2, 6.23 Al2O3, 4.61 FeO, 0.09 MnO, 1.64 MgO, 3.04 CaO, 2.79 Na2O, 3.79 K2O, (Na2O/K2O = 0.74), 0.07 P2O5, 0.02 Cl. Второй тип расплавов является типичным для кислых магм, средний состав по данным анализа 23 включений равен (мас. %): 79.3 SiO2, 0.16 TiO2, 10.27 Al2O3, 0.63 FeO, 0.08 MnO, 0.29 MgO, 1.83 CaO, 3.56 Na2O, 2.79 K2O, (Na2O/K2O = 1.28), 0.08 P2O5, 0.05 Cl. Сравнение этих составов показывает существенное различие их по содержаниям Ti, Al, Fe, Mg, Ca, Na и K. Высокие значения сумм компонентов, близкие к 100% (98.9 и 99.0 мас. %, соответственно), свидетельствуют о небольшом количестве воды в расплавах. Два включения первого типа и два включения второго типа удалось проанализировать на ионном микроанализаторе, показавшем существенные различия в составе расплавов и по некоторым редким элементам. Для первого и второго типов они равны, соответственно, (ppm): 10.0 и 0.69 Be, 29.3 и 5.7 B, 6.4 и 1.4 Cr, 146 и 6.9 V, 74 и 18 Cu, 92 и 29 Rb, 45 и 15 Zr, 1.7 и 0.6 Hf, 10.3 и 2.3 Pb, 52 и 1.3 U. Весьма отличаются для двух типов расплавов и Th/U отношения: 0.04 и 0.19 для первого типа, 2.0 и 2.9 для второго. На основании этих данных сделан вывод о наличие двух разных источников магматических расплавов. Полученные результаты для расплавов первого типа свидетельствуют о контаминации магматическим очагом необычных по составу пород коры (возможно, осадочных, метаморфических или гидротермальных, обогащенных кремнием, железом, магнием, ураном и некоторыми другими элементами). Вероятно, именно этим обусловлена рудоносная специфика магматических очагов региона.

РОМАНОВСКАЯ Г.И. — 2013 г.

Рассмотрены результаты исследования некоторых образцов Челябинского метеорита методом синхронной спектрофлуориметрии. Высказано предположение о наличии в их составе смеси сложных циклических органических соединений.

АЛЕКСЕЕВ В.А., МЕДВЕДЕВА Л.С., СТАРШИНОВА Н.П. — 2013 г.

Длительные эксперименты (до 600 суток), выполненные при 300°С в герметичных золотых и платиновых ампулах методом закалки, показали, что после 200 суток равновесная система кварц–вода становится неравновесной. Это выражается в понижении концентрации растворенного кремнезема ниже растворимости кварца и в переотложении кремнезема от дна ампул на их стенки выше мениска воды в виде опала. После 400 суток, когда исходный кварц полностью исчезает, концентрация растворенного кремнезема еще уменьшается и становится ниже растворимости кварца в сотни раз, а весь кремнезем, отложившийся выше мениска, превращается во вторичный кварц. Анализ результатов опытов и опубликованных работ показал, что такое парадоксальное поведение кремнезема не может быть следствием: 1) методических ошибок (разгерметизации ампул и закалочного эффекта), 2) образования нового минерала с низкой растворимостью, 3) простой перекристаллизации, 4) влияния малого размера пор новообразованного кремнезема. Первопричина рассматриваемого явления заключается в наличии небольшого температурного градиента (температура возрастает снизу вверх), равного 0.25 град/см. В этих условиях на краю мениска возможно преимущественное испарение воды и локальное понижение температуры, вызывающее подток воды из основного ее объема под действием градиента поверхностного натяжения (эффект Марангони). Чтобы кремнезем осаждался на стенки ампул при испарении воды, скорость подтока воды к краю мениска должна превышать скорость диффузии кремнезема в обратном направлении. Подобное явление может иметь место в разных природных, экспериментальных и технологических системах, где присутствует граница раствор-пар и небольшой температурный градиент.

БУЧКО И.В., БУЧКО ИР. В., РОЖДЕСТВИНА В.И., СОРОКИН А.А. — 2013 г.

DOI: 10.7868/S0016752513120030 Список литературы

КУЗЬМИНА Т.Г., ЛЕВИТАН М.А., ЛУКША В.Л., МАКС Л., НЮРНБЕРГ Д., РИТДОРФ Я.-Р., РОЩИНА И.А., СЫРОМЯТНИКОВ К.В., ТИДЕМАНН Р. — 2013 г.

Исследование литологии, гранулометрии, глинистых минералов и геохимии верхнеплейстоценовых осадков подводного хребта Ширшова (Берингово море) показало, что основной питающей провинцией служил террейн Юкон-Танана, расположенный в центральной Аляске. Транспортировка осадочного материала осуществлялась рекой Юкон через Берингию вплоть до бровки шельфа, где он подхватывался сильным морским течением, направленным на северо-запад. По литологическим данным выявлены эпизоды обогащения осадков материалом ледового разноса, частично совпадающие с событиями Хайнриха, а также периоды замедления придонных течений. По геохимическим материалам намечены события максимальной палеопродуктивности и периоды расширения зоны кислородного минимума. Выделены три этапа осадконакопления, происходившего под воздействием гляциоэвстатических колебаний уровня моря и истории оледенения Аляски.

РЫЖЕНКО Б.Н., ЧЕРКАСОВА Е.В. — 2013 г.

Выполнено физико-химическое компьютерное моделирование системы “вода–серпентинизированные ультраосновные породы Аганозерского месторождения” в условиях термодинамической закрытости или открытости к кислороду и углекислоте атмосферы. Показано, что в открытой системе увлажнение и доступ кислорода воздуха к хромитовой руде и отработанной породе приведет к окислению хромита и повышению миграционной способности хрома. В закрытой системе, без доступа атмосферных газов к захороненной в водоеме отработанной породе, окислительное растворение хромита снижается.

КУРОВСКАЯ Н.А., ЛУКАНИН О.А., РЫЖЕНКО Б.Н. — 2013 г.

Для определения растворимости и возможных форм цинка и свинца в водно-хлоридных флюидах проведено термодинамическое моделирование в системах ZnO(PbO)–водный раствор NaCl (KCl, NaCl + HCl) в широком интервале Т (600–900°С), Р (0.7–5 кбар) и концентраций хлоридов при параметрах, соответствующих кристаллизации и дегазации гранитоидных магм в земной коре. Результаты моделирования показывают, что добавление Cl к водной флюидной фазе в виде Na(K)Cl и HCl приводит к существенному увеличению доли хлорсодержащих комплексов Zn и Pb, а также общей концентрации металлов в растворах, находящихся в равновесии с их твердыми оксидами. В цинксодержащих флюидах гидроксокомплексы Zn(OH) , ZnOH+, Zn(OH) и хлоркомплексы ZnCl , ZnCl+, преобладающие при низких концентрациях хлора (CCl < 0.05–0.1 m), с увеличением CCl сменяются комплексом ZnCl , который становится основной формой нахождения Zn во флюиде при CCl > 0.1–0.5 m во всем исследуемом интервале температур и давлениях выше 1 кбар. В свинецсодержащих флюидах Т–Р–Х область доминирования гидроксокомплексов свинца Pb(OH) , Pb(OH) значительно шире по сравнению с цинком, особенно при повышенных температурах (700°C) в щелочной среде. Увеличение CCl сопровождается повышением концентраций и сменой вида доминирующих хлоркомплексов свинца PbCl PbCl PbCl . Концентрация хлоркомплексов Zn и Pb возрастает с повышением давления, понижением температуры, а также с уменьшением рН при добавлении в систему HCl. Показано, что при данных Т–Р–Х параметрах растворимость ZnO в щелочных растворах с низкой концентрацией хлоридов ниже, чем PbO. C повышением CCl и понижением рН концентрация Zn по сравнению с Pb увеличивается более значительно и в кислых растворах в широком диапазоне Т–Р и CCl параметров она превышает концентрацию Pb. Сделан вывод о преобладании хлоридных комплексов цинка (ZnCl , ZnCl ) и свинца (PbCl , PbCl ) в широкой области Т–Р–Х и рН, соответствующих условиям формирования магматических флюидов. Результаты моделирования подтверждают предположение о ведущей роли хлоркомплексов при распределении Zn и Pb между водно-хлоридными флюидами и расплавами гранитоидного состава. Они согласуются с экспериментальными данными по коэффициентам распределения Zn и Pb (D(Zn)f/m, D(Pb)f/m ) между водно-хлоридными флюидами и гранитными расплавами, которые демонстрируют: 1) увеличение D(Zn)f/m и D(Pb)f/m c повышением в водном флюиде концентрации хлоридов Na и К; 2) резкое увеличение D(Zn)f/m и D(Pb)f/m при добавлении к флюидной фазе HCl; 3) более высокие значения D(Zn)f/m по сравнению D(Pb)f/m при данных Т–Р–Х условиях. Предполагается, что экспериментально установленный эффект уменьшения D(Zn)f/m и D(Pb)f/m с давлением (Т и CCl = const) обусловлен увеличением щелочности водно-хлоридного флюида, равновесного с гранитным расплавом, и соответственно уменьшением в нем растворимости цинка и свинца.

АЛЕКСЕЕВ В.А., БАДЮКОВ Д.Д., ГАЛИМОВ Э.М., КАШКАРОВ Л.Л., КОЛОТОВ В.П., КОНОНКОВА Н.Н., КОСТИЦЫН Ю.А., КУБРАКОВА И.В., НАЗАРОВ М.А., РОЩИНА И.А., СЕВАСТЬЯНОВ В.С. — 2013 г.

Представлены результаты минералогического, петрографического, элементного и изотопного анализа метеорита Челябинск и их геохимическая интерпретация. Показано, что метеорит относится к группе LL5 обыкновенных хондритов и характеризуется умеренной степенью ударного метаморфизма (S4). Метеорит Челябинск содержит значительное (около одной трети объема) количество ударно-расплавного материала. Этот материал по составу близок к основной части метеорита. Результаты изотопного анализа позволяют предполагать, что ударное событие в истории образования метеорита произошло приблизительно 290 млн. лет назад.

БЕРЕЗИН А.В., ЗАК Т., МЕЛЬНИК А.Е., РИЗВАНОВА Н.Г., СКУБЛОВ С.Г. — 2013 г.

БУДЯК А.Е., ПРОКОПЧУК С.И., РАЗВОЗЖАЕВА Э.А. — 2013 г.

Список литературы

ЕСКИН А.Е., СКОЛОТНЕВ С.Г. — 2013 г.

Изучен валовой и минеральный состав, концентрации элементов-примесей и составы минералов плутонических пород полигона Сьерра Леоне, расположенного в гребневой зоне Срединно-Атлантического хребта между трансформными разломами Страхова и Богданова. По отношению к структуре дна выделяются породные ассоциации рифтовых долин и зон нетрансформных смещений. Троктолиты и оливиновые габбро, образующие рифтовую ассоциацию, формировались на ранней стадии фракционирования расплавов океанических толеитов в нестационарных магматических камерах небольших размеров. Под зонами нетрансформных смещений основная часть пород кристаллизовалась в ходе длительно протекавших процессов фракционирования расплава в крупных камерах, окруженных серпентинизированными перидотитами. Эта часть представлена рядом кумулатов от троктолитов до габбродиоритов. В зонах проникновения в частично консолидированные участки этих камер глубинных тектонических срывов происходили процессы взаимодействия между расплавом и субстратом. Флюид, возникавший при дегидратации серпентина и концентрировавший гигрофильные элементы, локально изменял состав расплава, приводя к образованию амфиболсодержащих пород. При стрессах в тектонически ослабленные зоны выжимались интеркумулусные расплавы, где они смешивались между собой и также взаимодействовали с субстратом. Из смешанных расплавов сформировались рудные Fe–Ti габброиды, в том числе и путем фракционной кристаллизации. Из остаточных порций этих расплавов образовалась основная часть диоритов и плагиогранитов. Однако высоконатровые диориты, по-видимому, кристаллизовались из кислых расплавов, генерированных при частичном плавлении уже сформировавшихся габброидов на участках циркуляции водных флюидов, возникавших при десерпентинизации субстрата, в зонах тектонизации камер.

БАТУРИН Г.Н., ИЛЬИН А.В. — 2013 г.

Элементный состав сформировавшихся в ордовике ракушечных (оболовых) фосфоритов и ассоциирующих с ними диктионемовых сланцев изучен методами ИСП-МС, химического и микрохимического анализа. Установлено, что диктионемовые сланцы обогащены относительно оболовых фосфоритов многими редкими и рассеянными элементами, за исключением As, Be, Co, Y, РЗЭ, Sr и Pb. При этом оболовые фосфориты обогащены относительно среднего состава фосфоритов мира одними микроэлементами (As, Bi, Hg, Mo, La, Y, Pb, Sr) и обеднены другими (Ag, Ba, Be, Cd, Cr, Cu, Hf, Ni, Sc, Sn, U, V, Zn, Zr). В то же время микроэлементный состав диктионемовых сланцев близок к среднему для сланцев мира, за исключением несколько повышенного содержания Mo, Hg, Pb, Se, Ta, Te, Th, V, U и пониженного содержания Ba, Bi, Cd, Co, Re, Sr, Zn. Полученные результаты демонстрируют, что фосфатонакопление в аэрируемой среде, сменяемое накоплением углеродстых осадков в аноксидной среде, сопровождается адекватной сменой состава и интенсивности концентрации в этих отложениях серии микроэлементов. В характере распределения ряда микроэлементов в обеих фациях наблюдаются сходные тренды, свидетельствующие о стабильности состава воды и состава поступавшего в бассейн терригенного материала.

БАРАНОВ В.И., ГРИБОВ Л.А., ЭЛЯШБЕРГ М.Е. — 2013 г.

Рассмотрен вопрос о некоторых базовых закономерностях образования молекулярного мира на ранних стадиях возникновения Вселенной. Сделан вывод о том, что важнейшим фактором при возникновении сложных молекул в результате флуктуационного образования сгустков атомов или простейших соединений является способность одной и той же совокупности атомов переходить в состояние молекулы в форме громадного числа разнообразных структурных изомеров. Анализируется проблема дополнительности случайных и детерминированных процессов.

ПОЛОТНЯНКО Н.А., ХОДАКОВСКИЙ И.Л. — 2013 г.

Проведено согласование литературных данных по термодинамическим свойствам веществ и частиц в водном растворе, существующих в гетерогенной системе PdO H2O, и рекомендованы константы равновесия реакций растворения оксида и гидроксида палладия в воде, реакций гидролиза иона Pd2+(aq). Полученное в настоящей работе значение fG для Pd2+(aq) существенно отличается (не меньше чем на 6 кДж/моль) от величин, приведенных в фундаментальных термодинамических справочниках и основанных на экспериментальных данных по измерению потенциала палладиевого электрода при 25°С. Для выяснения причин выявленного несоответствия необходим детальный анализ литературных данных по термодинамическим свойствам соединений в системе Cl–Pd (aq).