научный журнал по геологии Геохимия ISSN: 0016-7525

ВОЛКОВ В.Н., ЖУРАВЛЁВ Д.З., КОСТИЦЫН Ю.А. — 2007 г.

В статье представлены новые данные по распределению редких элементов, измеренных методом ICP-MS в 58 образцах многофазного гранитного массива Раумид. Исследованные граниты представляют 8 последовательных фаз внедрения гранитного расплава. Во всех образцах пород, за исключением одного специально отобранного грейзенизированного образца, практически отсутствуют постмагматические флюидные преобразования. Направленное накопление несовместимых элементов-примесей (Rb, Ta, Nb, Pb, U ) в Раумидских гранитах от первой фазы к восьмой и уменьшение содержания совместимых элементов (Sr, Eu, Ba ) в этом же направлении подтверждает генетическую общность гранитов всех фаз и согласуется с предположением, что возникли наблюдаемые вариации в ходе фракционной кристаллизации гранитного расплава. Профили распределения редкоземельных элементов в гранитах завершающих фаз типичны для редкометальных гранитов. Уровень накопления тантала в гранитах восьмой фазы лишь незначительно уступает концентрациям этого элемента в типичных редкометальных гранитах. Наложенные процессы грейзенизации приводят к нарушению закономерностей в распределении редких элементов, возникших на магматической стадии. Вариации содержаний элементов-примесей (Rb, Sr, Ta, Nb ) и их отношений (Rb/Sr, La/Lu, Eu/Eu* ) в Раумидском граните перекрывают почти весь диапазон вариаций этих величин в гранитах различного состава, от наименее дифференцированных, с рядовыми концентрациями редких элементов вплоть до редкометальных. Этот факт определенно свидетельствует, что геохимическая специфика редкометальных гранитов может формироваться на магматической стадии путем фракционной кристаллизации расплавов так же, как это происходило с расплавом Раумидского гранита.

АРИСКИН А.А. — 2007 г.

Представлен обзор гипотез ранней магматической дифференциации Луны и петрогенетических процессов, ответственных за формирование родительских магм магнезиальной свиты материковой коры. Обсуждается важная роль гибридизации первичных магм, связанной с преобразованием продуктов плавления и дифференциации субхондритовой мантии за счет ассимиляции анортозитов. Предполагается, что эти процессы протекали одновременно с консолидацией анортозитовой коры и привели к образованию высокомагнезиальных магм, явившихся источником троктолитов, норитов и габброноритов. При помощи скорректированной версии модели МЕТЕОМОД проведены расчеты, позволяющие оценить состав примитивных троктолитовых расплавов, отвечающих равновесию с оливином Fo88 и Fo91. Различия в химизме модельных расплавов интерпретируются с учетом вариаций температуры и состава первичных магнезиальных жидкостей, которые ассимилировали близкий по составу полевошпатовый материал. Полученные данные могут быть использованы для построения и исследования термохимической модели ассимиляции, включающей данные о составе, теплоемкости и теплотам фазовых переходов для реагентов и продуктов кристаллизации, сопровождающей частичное растворение анортозитов в высокотемпературных магмах.

? ПАРХОМЕНКО И.Ю., ГЕЛЕТИЙ В.Ф., КАЛМЫЧКОВ Г.В. — 2007 г.

Изучено распределение ртути в осадках оз. Байкал, вскрытых при выполнении Международной программы глубоководного бурения на Байкале (Проект “Байкал – бурение”) в 1996–1999 годах. Содержания ртути в древних осадках озера близки к современным, исключением являются несколько пиковых значений, совпадающих по возрасту с периодами активного проявления вулканизма в Прибайкалье. Показано, что ртуть в осадках находится в сорбированной Hg0 форме, причем основное количество металла связано с органическим веществом осадка. При деструкции органического вещества донных осадков в процессе литификации ртуть сохраняется в осадке на остаточном органическом веществе, отражая ее исходное содержание в донных отложениях на момент их формирования. Концентрация ртути в различных литологических типах донных осадков и в целом для осадков оз. Байкал зависит от климата. Осадки, сформированные в теплые периоды, содержат больше металла, чем осадки, образованные в периоды похолоданий или оледенений. Периодические изменения содержания ртути в разрезе донных отложений Байкала отражают изменения ее содержания в атмосфере Земли в позднем кайнозое, определяемые в свою очередь климатом на планете, и могут быть использованы для детальной реконструкции изменений средней глобальной температуры у земной поверхности.

АЛЕКСАНДРОВ С.М., ТРОНЕВА М.А. — 2007 г.

Изучен состав и ассоциации минералов серии титанита–малайяита и их генезис на месторождениях Большой Каньон Магаданской области и из других регионов. Показано что они являются типоморфными оловосодержащими силикатами в постмагматических биметасоматических гипабиссальных известковых скарнах и скарноидах оловорудных провинций. Имея общую кристаллическую структуру, но, как показало исследование, составляя прерывистую изоморфную серию, они существенно различны не только по содержанию олова, но и по присутствию в составе титанитов алюминия, железа, фтора и гидроксил-иона, количественно убывающих в высокооловянных их разностях (малайяите). На многих месторождениях образованию этих силикатов предшествуют последовательно видоизменяемые скарновые ассоциации, ранними из которых в известковых карбонатных породах являются волластониты, а в скарноидах – диопсид и салиты, преобразуемые в геденбергит с подчиненными везувианом и гранатами гроссулярового, а, затем, и андрадитового составов. Это сингенетично развитию боросиликатов (данбурита, аксинита и турмалина). При этом фиксируется вхождение титана в состав гроссуляра, а олова – в железосодержащие силикаты, преимущественно в андрадиты. В скарнах титанит и малаияит нередко присутствуют одновременно, предшествуя отложению касситерита Установлен разрыв их изоморфной серии. Рудообразование завершается появлением кварца и флюорита при ограниченным развитии сульфидов, включая станнин. В качестве поздних минералов олова на ряде из них отмечено наличие стокезита и станнатов магния, железа и кальция как следствия замещения малайяита кальцит-кварцевыми новообразованиями. Оловосодержащие сульфиды гипергенно замещаются варламовитом.

БЫЧКОВА Я.В., КАМЕНЕВА Е.Е., КОНОНКОВА Н.Н., КОПТЕВ-ДВОРНИКОВ Е.В. — 2007 г.

Исследованы составы породообразующих минералов расслоенного интрузива Кивакка. По разрезу интрузива отмечено увеличение железистости оливинов, уменьшение магнезиальности пироксенов и содержания анортита в плагиоклазе, что отражает фракционирование материнского расплава. Особое внимание уделено вариациям состава минералов ритмически расслоенной толщи. Разработана методика достоверного определения состава пироксенов до образования структур распада твердых растворов (индивидуально для ортопироксенов и клинопироксенов). Состав минералов в зоне переслаивания меланократовых и мезо- лейкократовых норитов практически не меняется, что не противоречит результатам математического моделирования, по данным которого, на этапе кристаллизации бронзит-плагиоклазовой котектики #Mg бронзита и An плагиоклаза меняются в пределах 5 номеров. Наиболее информативными оказались вариации содержания примесей в кумулятивных и интеркумулятивных клинопироксенах. Установлено, что содержание хрома в кумулятивных авгитах значимо меньше, чем в интеркумулятивных, что не соответствует законам фракционирования и позволяет считать, что породы с кумулятивным клинопироксеном образовались из расплава более высокой степени фракционирования, чем интеркумулятивный расплав сопряженных слоев.

РУСАКОВ В.Ю. — 2007 г.

В статье представлены данные по потокам гидротермально-осадочного вещества, собранного с помощью седиментационных ловушек в 3-х метрах от основания “черных курильщиков” гидротермальных полей ТАГ и Брокен Спур; а также приводится сравнительный анализ минерального и химического состава этого вещества. Установлено, что осадочный материал, осаждающийся в районе источника, формирует около 3% от общей массы рудного тела. Результаты анализа показали, что ловушечный материал в обоих случаях имеет высокие содержания рудных компонент и рудообразующих химических элементов (Fe, Cu, Zn, Co), а также Se, As, Sb, Ba и Р относительно толеитовых базальтов, из которых они выщелачиваются. Однако на более “зрелом” гидротермальном источнике поля ТАГ (возраст 40–50 тыс. лет) он состоит на 40% из гидроокислов Fe в отличие от источника поля Брокен Спур (возраст <1000 лет), где доминируют сульфиды (72%) с высоким содержанием пирротина. Также высоки различия коэффициентов обогащения между двумя источниками для Se (в 4.8 раза), As (в 3 раза), Са (в 4.1 раза) и Si (в 5.2 раза). Мы полагаем, что эти различия могут отражать разные этапы развития гидротермальной циркуляционной системы.

КАРЖАВИН В.К. — 2007 г.

ГАВРИЧЕВ К.С., ГУРЕВИЧ В.М., КУСКОВ О.Л., ТЮРИН А.В. — 2007 г.

ЧАРЫКОВ Н.А., ЧАРЫКОВА М.В. — 2007 г.

В работе проведен расчет параметров уравнений К. Питцера и термодинамических потенциалов твердых фаз, кристаллизующихся в водно-солевых системах, моделирующих хлоридные рассолы с учетом присутствия в них ионов брома. Рассчитаны диаграммы растворимости соответствующих трехкомпонентных и четырехкомпонентных систем, содержащих хлориды и бромиды натрия, калия и, магния при 25°С. Результаты расчета хорошо согласуются с найденными в литературе экспериментальными данными по растворимости и могут быть использованы для моделирования процессов кристаллизации солей в процессе концентрирования морской воды и рассолов.

КИСЕЛЕВА И.А., КОВАЛЕВСКАЯ Ю.А., ПАУКОВ И.Е., ШУРИГА Т.Н. — 2007 г.

НЕМИРОВСКАЯ И.А. — 2007 г.

Проведено изучение содержания и состава алифатических углеводородов – АУВ и полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) в воде и донных осадках юго-западной части Амурского залива Японского моря. Установлено, что в водах концентрации АУВ изменялись от 0 до 129 мкг/л, в среднем 42.2 мкг/л, а ПАУ – от 5 до 85 нг/л, в среднем 18 нг/л. В донных осадках концентрации АУВ изменялись в интервале 168–2098 мкг/г, а ПАУ – 7.2–1100 нг/г сухой массы. Показано, что поступление антропогенных УВ фиксируются в большей степени на уровне молекулярных маркеров, а не по распределению концентраций АУВ и ПАУ. Обнаружение более высоких концентраций УВ в воде придонного горизонта свидетельствует о том, что донные осадки способствуют вторичному загрязнению акватории.

ВОЗНЯК Д.К., ДУБИНА А.В., ЗАГНИТКО В.Н., КАЛИНИЧЕНКО А.М., КРИВДИК С.Г., КУЛЬЧИЦКАЯ А.А., НИВИН В.А. — 2007 г.

Газохроматографическим и другими методами исследования (ЭМР, ПМР, ИКС) изучены летучие компоненты (CH?, С2 С3, CO2, CO, H2, H2O и др.) в щелочных породах и минералах Украинского щита (8 массивов и дайки грорудитов), Хибинского и Ловозерского массивов Балтийского щита. Среди щелочных пород Украинского щита преобладают протерозойские (1.7–2.1 млрд.лет). Подтверждено высокое содержание метана (в среднем 21 ± 14 мкл/г) и других углеводородов в щелочных породах Кольского п-ва и выявлены их низкие содержания (в среднем 2.1 ± 1.6 мкл/г CH4, максимальное до 14 мкл/г) в одноименных породах Украинского щита. Последние более насыщены CO2, который является одним из главных летучих компонентов щелочных пород, в том числе и агпаитовых нефелиновых сиенитов Кольского п-ва. В породах Украинского щита нередко фиксируется повышенное содержание (до 20 мкл/г) азота. Отличия в составе летучих компонентов в щелочных породах Кольского п-ва и Украиского щита объясняются несколькими причинами (агпаитовая направленность кристаллизации крупных массивов первого региона и мелкие массивы со слабо выраженной агпаитностью – второго, принадлежность сопоставляемых пород к разным комплексам, более глубокий эрозионный срез щелочных массивов Украины, разновозрастность пород этих регионов и др.).

ДОРОГОКУПЕЦ П.И. — 2007 г.

Разработано полуэмпирическое уравнение состояния магнезита для термодинамических условий мантии Земли. В пределах экспериментальной погрешности оно согласуется с термохимическими, ультразвуковыми, рентгеновскими и ударными данными в области температур от 15 К до температуры плавления и давлений до 100–130 ГПа. Для изотермического модуля сжатия и его производной по давлению рекомендованы следующие величины: KT = 111.71 ГПа и K? = 4.08. Проведенный термодинамический анализ показывает, что магнезит не разлагается на периклаз и CO2 при термодинамических условиях, соответствующих нижней мантии и внешнего ядра Земли.

АЛЕКСЕЕВ В.А. — 2007 г.

Выполнен анализ опубликованных экспериментальных данных по кинетике растворения монтмориллонита, иллита и хлорита. Оценена надежность данных и изложены возможные причины их расхождения. Описаны количественные и качественные зависимости скоростей растворения минералов от различных параметров. Количественные зависимости выражены уравнениями, которые опубликованы в оригинальных работах или выведены автором в результате математической обработки первичных данных. В результате получены общие уравнения, включающие зависимости скоростей растворения каждого из этих минералов от температуры, рН и степени насыщения раствора. При отсутствии экспериментальных данных по какой-либо зависимости, привлечены данные по родственным минералам или теоретические уравнения.

ЗАМИРАЙЛОВА А.Г., ЗАНИН Ю.Н. — 2007 г.

Проведен анализ содержания урана в гипергенных фосфоритах, развитых в областях выветривания осадочных и эндогенных пород, а также в неморских копролитовых и, в меньшей степени, океанических островных. Эти фосфориты характеризуются широким спектром состава слагающего их карбонатапатита и текстурных особенностей. Содержание урана по большинству проб находится в интервале 5–100 г/т с минимумом 0.5 г/т и максимумом 790 г/т. При этом зависимость содержания урана в фосфоритах от типа породы, с которой они связаны, не устанавливается. Несколько повышенным содержанием урана (порядка 200 г/т) характеризуются озерные копролитовые фосфориты. Максимальное содержание урана обнаружено в корковом тонкослоистом фосфорите. Корреляционный анализ, проведенный по всей выборке (63 пробы), показал, что на уровне доверительной вероятности выше 0.95 уран не коррелируется ни с одним компонентом состава фосфорита. В то же время для совокупности проб месторождений юга Сибири в целом такая корреляция урана есть с Р2О5, СаО и F. Значимая корреляция урана с Na2О и CO2 непостоянна как для юга Сибири в целом, так и для отдельных месторождений региона.

ДАУВАЛЬТЕР В.А., ИЛЬЯШУК Б.П. — 2007 г.

ГАРТВИЧ Ю.Г., ИЗОХ О.П., СУРКОВ Н.В. — 2007 г.

Экспериментально исследована устойчивость нестехиометричных клинопироксенов в сечении Di-CaEsk и построены фазовые диаграммы этого сечения при давлениях 2.0 и 3.0 ГПа. Обнаружено, что в диопсидовой части сечения плавление происходит при аномально низких температурах и помимо нестехиометричного клинопироксена в ассоциациях присутствует фаза, состав которой близок к диопсиду. Фазовые взаимоотношения в исследуемом сечении удается объяснить и непротиворечиво согласовать, только предполагая, что эта диопсидовая фаза ( -диопсид) является термодинамически стабильной. При давлении 3.0 ГПа в солидусе сечения наблюдаются фазовые объемы Cpx, Di + Cpx, Di + Cpx + + Qtz, Di + Cpx + Grt + Qtz, Cpx + Grt + Qtz, Cpx + Grt + Ky + Qtz, Grt + Ky + Qtz. В диопсидовой части сечения плавление происходит по эвтектической реакции Di + Cpx + Grt + Qtz = L при температуре около 1200°С, в кальциевой части – по эвтектической реакции Cpx + Grt + Ky + Qtz = L, при температуре около 1400°С. При давлении 2.0 ГПа плавление происходит при температурах 1200–1300°С по эвтектической реакции Di + Cpx + An + Qtz = L. В интервале давлений 2.0–3.0 ГПа существует нонвариантное равновесие (L, An, Cpx, Grt, Di, Qtz). Нестехиометричные клинопироксены образуют сложные твердые растворы, состав которых не находятся строго в исследуемом сечении и зависит не только от температуры и давления, но и от ассоциации. Гранаты, сосуществующие с нестехиометричными клинопироксенами и -диопсидом, принадлежат к гроссуляровым гранатам.

САВЕНКО А.В. — 2007 г.

БЫЧКОВ А.Ю., КИКВАДЗЕ О.Е., КУЛЕШОВ В.Н., ЛАВРУШИН В.Ю. — 2007 г.

При исследовании изотопного состава кальцитов травертиновых отложений источника Тохана-верхний (Приэльбрусье) обнаружены широкие вариации величин 13 и 18 – от +3.8 до +16.3% и от +24.6 до +28.1% (соответственно). Значения 13 и 18 увеличиваются к подножию травертинового купола. Наиболее изотопно-тяжелые карбонаты ( 13 до +16.3) обнаружены у основания купола и представлены древними травертинами, которые в настоящее время не омываются потоком минеральной воды. Разброс величин 13 в свежих образцах несколько меньше – от +3.8 до +10. Расчеты показывают, что все карбонаты купола Тохана не равновесны спонтанной углекислоте, выделяющейся из источника ( = –8). Для объяснения механизма формирования изотопно-тяжелых травертинов была построена физико-химическая модель образования карбонатов кальция при постепенной дегазации минеральной воды. Характер изменения расчетных величин 13 (от +5.5 до +13) хорошо согласуется с тенденцией измеренных значений 13 в карбонатных образцах. Также наблюдается сходимость расчетных и природных значений рН. Полученные результаты показывают, что изотопный состав крупных травертиновых образований может быть очень неоднородным. Это необходимо учитывать при палеоклиматических и палеогидрогеологических реконструкциях.

МУРЗИН В.В., ШАНИНА С.Н. — 2007 г.

Родингиты Карабашского массива – специфические породы благодаря присутствию в них частиц самородного золота с высоким содержанием меди. Это зональные гидротермально-метасоматические образования, сформированные в 3 стадии. Внутренняя собственно родингитовая зона представлена хлорит-андрадит-диопсидовыми породами 1 стадии, рассекающимися существенно диопсидовыми прожилками 2 стадии и кальцитовыми 3 стадии. Промежуточная зона, сложенная хлоритолитами, сменяется во внешней зоне антигоритовыми и хризотил-лизардитовыми серпентинитами. Методами термокриометрии и газовой хроматографии установлено, что формирование золотоносных родингитов 1 и 2 стадии имело место при стандартных для родингитов в целом условиях – t = 420–470°C, Р = 2–3 кбар, XCO2 = 0.001–0.02. В заключительную 3 стадию происходило снижение PT-параметров (0.5–1 кбар, 230–310°С) и повышение XCO2 до 0.04. Родингитизирующий флюид характеризуется экстремально высокой мольной долей воды – XH2O = 0.942–0.981, значительным преобладанием среди газовых компонентов водорода – XH2 = 0.012–0.023, существенно хлоридно-магниевым составом, возможно с небольшим количеством СаСl2 и FeCl2, низкой соленостью – 2.6–8.0 мас. % экв. NaCl. Изотопный состав минералов родингита (): хлорит – 18O = 5.5 6.6 и D = –42.8 –44.3; андрадид – 180 = 2 3.8; диопсид – 18O = 6 6.6; кальцит – 18O = 10.6 11.4 и 13C = 0.1 –1.8. Изотопный состав хлоритолита – 18 = 5.9 6.6 и D = –49.8 –64.4; антигоритового серпентинита – 18 = 6.5 и D = –65.2; антигоритизированного хризотил-лизардитового серпентинита – 18O = 6.8 6.9 и D = –127 –128. Расчет изотопного состава флюида, в равновесии с различными породами, указал на метаморфогенное происхождение родингитизирующего флюида. Флюид сформирован при участии воды, выделяющейся при дегидратации океанических серпентинитов, вещества ультраосновных и основных магматических пород и, на заключительной стадии, углерода морского происхождения.