Вестник ВГУ. Серия: Геология

Возраст сиенитов палеопротерозойского дубравинского супрасубдукционного щелочно-карбонатитового комплекса Курского блока Сарматии

Екатерина Хафисовна Кориш — 2024-03-29

Введение: Настоящая статья посвящена переоценке возраста сиенитов дубравинского щелочно-карбонатитового комплекса (ЩКК) Курского блока Сарматии по U-Pb изотопному датированию титанита и Sm-Nd-Sr изотопно-геохимическим данным и, как следствие, пересмотру геодинамической модели его формирования.
Методика: Выполнено изотопное датирование возраста сиенитов дубравинского щелочно-карбонатитового комплекса по циркону методом SIMS и титаниту методом ID TIMS, а также Sm-Nd-Sr изотопная систематика.
Результаты и обсуждение: Возраст циркона из сиенитов составляет ~ 2.59 млрд лет, ранее ошибочно интерпретировался как возраст их кристаллизации. Однако, данные Sm-Nd-Sr изотопии показали, что этот возраст более древний, чем возраст внедрения сиенитов, и циркон является захваченным. По данным датирования титанита возраст кристаллизации сиенитов составляет 2.07–2.08 млрд лет, что требует пересмотра модели геодинамической обстановки их формирования.
Заключение: Дубравинский щелочно-карбонатитовый комплекс с возрастом 2.07–2.08 млрд лет сформировался в супрасубдукционной обстановке.

Особенности эволюции Карагве-Анколейского орогенного пояса (Республика Бурунди, Центральная Африка)

Виктор Миронович Ненахов — 2024-03-29

Введение. Рассмотрен Карагве-Анколейский пояс (КАП) в пределах Республики Бурунди, относящийся к протяженному Кибарскому орогену. Показана особенность внутреннего строения КАП, дается краткий анализ геологической изученности Республики Бурунди. Целью исследования является выделение проблем, решение которых позволит эффективно изучать недра страны. Основные черты геологического строения. Среди выделенных трех структурных этажей подробно рассмотрены стратифицированные и нестратифицированные образования Кибарского этапа орогенеза. Стратифицированные образования представлены супергруппой Аканьяру в которую входят четыре разновозрастных группы, развитые в западной части страны и супергруппой Кагера, включающей две группы, характерных для востока. В восточной части развиты также отложения панафриканского этапа развития. Интрузивный магматизм представлен мафит-ультрамафитовыми и гранитоидными комплексами. Дается их описание, возраст, рассматриваются проблемы происхождения. В разделе геохронология интрузивных комплексов и проблема шовной зоны предлагается вариант эволюции КАП как горячего поля. Проблемы региональной геологии Бурунди. На основании анализа картографического материала средне и крупномасштабных съемок территории Республики Бурунди, а также большого массива опубликованных данных выявлены основные проблемы фундаментального и прикладного характера. Показана неоднозначность выделения единого пояса Кибарской орогении. Северную его часть следует рассматривать как горячее поле, длительно развивающееся (в интервале от 1800 млн лет по настоящее время) во внутрикратонном режиме под действием плюма. Об этом свидетельствует вся совокупность геологических, литологических, петрологических данных по стратифицированным и интрузивным комплексам, а также результаты их геохронологических исследований. Важный импульс бимодального магматизма в 1375 млн лет не может рассматриваться в качестве завершающего кибарскую орогению, так как существуют и более молодые датировки магматической активности в ~1200, ~900, ~600 млн лет. Гранитоиды относимые к S-типу, существенно отличаются от классических подобных гранитов, характерных для коллизионных структур, и обладают чертами конвергенции с А-типом. Учитывая полихронность гранитоидного внутриплитного магматизма, при детализации возрастного изучения базитультрабазитовых тел не исключены цифры, отличающиеся от возраста главного кибарского события. Заключение: Все перечисленные проблемы рекомендуется решить в ближайшей перспективе в процессе создания крупномасштабной карты республики Бурунди нового поколения на цифровой основе.

Изменения минерального состава пород в ряду «коренной источник – кора выветривания – россыпь» на примере золоторудного месторождения Хлебопёк (Бодайбинский район, Иркутская область)

Юрий Александрович Кузнецов — 2024-03-29

Введение: Практика золотодобычных работ показывает, что значительная часть металла остаётся в «хвостах». Это связано с двумя основными причинами. Во-первых, значительная масса золота и другие сопутствующие ему металлы находятся в породах в виде соединений с кислородом, серой, мышьяком, йодом и другими элементами. Во-вторых, частицы этих соединений встречаются в виде нано- и микро- размерностей, что исключает, или сильно затрудняет, их извлечение традиционными способами. Сочетая производственные возможности организаций и современных методов исследований, можно проследить путь преобразования благородных элементов от первичного источника до россыпи, через промежуточные зоны. Удачным примером прослеживания этого ряда преобразований может служить месторождение россыпного золота Хлебопёк, расположенного в Бодайбинском районе Иркутской области. Геологическое строение Бодайбинского района достаточно полно охарактеризовано во многих работах. В том числе детально изучены минералого-геохимические особенности золоторудных месторождений района, типоморфные особенности рудного золота, пиритов [1‒4] и пр. Исследованию особенностей изменения минерального состава россыпных месторождений района посвящено меньше работ [5‒6]. В частности, по месторождению Хлебопёк – всего одна [6]. Россыпное месторождение Хлебопёк географически находится примерно в 30 км к югу от рудного гиганта Сухой Лог. Сам ручей Хлебопёк – водный поток протяжённостью около 15 км. Его притоки имеют длину не более 2–2.5 км. Они дренируют толщи углеродистых сланцев венд-рифейского возраста (углеродистые алевролиты, филлиты, песчаники с тонкими пропластками карбонатов), подвергшихся региональному метаморфизму на рубеже 520‒570 млн лет. Методика исследований: Элементные составы коренных пород, кор выветривания, россыпей и галеэфельных отвалов исследовались на рентгенофлуоресцентных установках: «ARL Perform’x» (Швей- цария); «Schimadzu» (Япония); «Vega 400» (Израиль). На многих десятках исследованных образцов, отобранных на большей части участка, было подтверждено (и проверено пробирным анализом и масс-спектрометрией) наличие значимых содержаний в них золота и платиноидов (более 1‒5 г/т). Наличие коллоидных частиц золота в водах притоков и ручья подтверждено методами рамановской спектроскопии (прибор RamanStation 400F). Обсуждение результатов: Методами электронной микроскопии, рентгенофазовой дифрактометрии исследованы образцы пород кристаллических сланцев, песчано-глинистых русловых отложений притоков ручья Хлебопёк и морфология золота на одноимённом россыпном месторождении. Изучено строение, состав кристаллических фаз и элементный сектор соответствующих пород. Сделаны выводы о ведущей роли химических процессов, способствующих высвобождению минеральных фаз золота из пород и дальнейшему их преобразованию в коллоидные формы и, далее, в крупное золото «самородкового» типа. Заключение: Основными факторами образования россыпей в притоках крупных водотоков являются химические процессы преобразования в зоне гипергенеза валентных минеральных форм золота в коллоидные формы и осаждению металлов в нольвалентной форме.

Геодинамические и палеогеографические особенности формирования метатерригенных отложений в основании палеозойского разреза хребта Малдынырд (Приполярный Урал)

Наталия Юрьевна Никулова — 2024-03-29

Bведение: В статье представлены результаты изучения метатерригенных отложений в основании палеозойского разреза хребта Малдынырд (Приполярный Урал). Целью работ было выявление из- менений вещественного состава нижнепалеозойских отложений снизу вверх по разрезу, уточнение геодинамических, климатических условий осадконакопления, а также источников питания на основе интерпретации геохимических анализов. Были изучены особенности распределения петрогенных, редкоземельных и редких элементов в различных литологических типах горных пород в зоне контакта фундамент/чехол. Интерес к этим исследованиям, вызван, в том числе тем, что с контактом рифейвендских и палеозойских отложений на исследуемой территории связаны открытые в конце XX века рудопроявления золота. Методика: Содержания породообразующих оксидов в породах определялись весовым химическим методом, определение содержаний редких и редкоземельных элементов проводилось на масс-спектрометре с индуктивной связной плазмой Agilent 7700x, фазовый состав пород определен на рентгеновском дифрактометре Haoyuan DX-2700BH. Результаты и обсуждение: Геохимическая характеристика отложений различных генетических типов в зоне контакта фундамент/чехол из центральной части хребта Малдынырд (Приполярный Урал) показала, что максимальные содержания РЗЭ отмечаются в диаспорсодержащих пирофиллитмусковитовых сланцах, минимальные – в метагравелитах обеизской свиты. Значения CIA, CIW и ICV указывают на связь пирофиллит-мусковитовых сланцев с корой выветривания. Положение фигуративных точек на диаграмме ICV–CIA свидетельствует о присутствии в составе обеизских метагравелитов средне выветрелых магматических образований кислого и основного составов. На диаграммах реконструкции палеогеодинамических обстановок фигуративные точки составов всех ме- татерригенных образований расположились в полях пассивной континентальной окраины. Выводы: Проведенные исследования показали, что субстратом для образования залегающих в ос- новании палеозойского разреза пирофиллит-мусковитовых сланцев была кора выветривания по кислым вулканитам верхней подсвиты саблегорской свиты. Диаспор-содержащие мусковит-пирофиллитовые сланцы сохранили и сконцентрировали геохимические особенности подстилающих кислых вулканитов. Алькесвожские породы часто содержат переотложенный слюдистый материал подстилающей метаморфизованной коры выветривания и в разной степени измененные обломки собственно кислых вулканитов. В отложениях обеизской свиты в составе продуктов разрушения присутствуют магматические породы кислого и основного состава.

Голоценовая герпетофауна из местонахождения «Пионерский» (Беларусь)

Вячеслав Юрьевич Ратников — 2024-03-29

Введение. В местонахождении Пионерский (Беларусь) найдено 104 кости, принадлежавших бесхвостым земноводным и чешуйчатым пресмыкающимся. Систематическая часть. Приводится описание идентифицированных до вида костей амфибий и рептилий: Bufo bufo, Rana arvalis, Rana temporaria, Pelophylax lessonae, Anguis fragilis, Zootoca cf. vivipara, Natrix natrix. Обсуждение и выводы. Герпетокомплекс достаточно богат в видовом отношении: присутствует 7 видов из четырех семейств, и все они обитают в Беларуси в настоящее время. Это подразумевает комфортные условия существования амфибий и рептилий. Все найденные виды – обитатели закрытых биотопов. Видимо, в то время в окрестностях местонахождения существовал лес. Полное отсутствие степных видов, возможно, указывает на климатическую обстановку, существующую ныне на севере Беларуси или даже к северу от неё.

P-T условия, флюидный режим и время формирования ставролитсодержащих парагенезисов в породах метаморфического комплекса Северного Приладожья

Евгения Борисовна Борисова — 2024-03-29

Введение: Для пород ставролитовой зоны метаморфического комплекса Северного Приладожья изучены P-T условия и особенности флюидного режима их формирования с оценкой времени метаморфизма методом U-Pb изотопного датирования монацита. Методика: В работе применены мультиравновесная минеральная геотермобарометрия (winTWQ) пород, Рамановская спектроскопия флюидных включений из синметаморфических кварцевых жил, U-Pb (ID-TIMS) датирование монацита из ставролитсодержащих пород. Результаты и обсуждение: В пределах ставролитовой зоны Северного Приладожья выделены три блока (подзоны), которые различаются P-T условиями формирования пород: Западный блок: T = 585–615°C, P = 3.7–5.2 кбар, Центральный: T = 645–650°C, P = 5.3–6.0 кбар и Восточный: T = 510– 592°C, P = 3.7–6.5 кбар. Состав газовой части флюидных включений в синметаморфических кварцевых жилах ставролитовой зоны определяют преимущественно CO2 и CH4. В Восточном блоке ча- сто встречается газовая фаза N2 с примесями CH4 и H2. Плотность CO2 флюидных включений (0.58– 0.82 г/см3) и оценки по ним давления метаморфизма (1–3 кбар) ниже получаемых по данным термобарометрии пород (4–6 кбар). U-Pb возраст монацита из ставролитсодержащего сланца 1787 ± 5 млн лет. Заключение: Выявленные Р-Т параметры метаморфизма пород в разных частях ставролитовой зоны Северного Приладожья и особенности состава флюида в них отражают латеральную неоднород- ность: для пород Центрального блока зафиксированы более высокие Р-Т параметры, что может указывать на больший эрозионный срез пород этого блока со вскрытием нижележащих более высокотемпературных и, возможно, высокобарических пород. Состав флюидных включений в кварцевых жилах отражает специфику флюидного режима на поздних регрессивных этапах метаморфизма пород. Время формирования ставролитсодержащих парагенезисов (~ 1.79 млрд лет) соответствует этапу завершения орогенических событий в регионе.

Оптимизация техногенно-минеральных образований при разработке медно-порфировых руд Томинского рудного поля Урала

Наталья Валерьевна Гончар — 2024-03-29

Введение: В медно-колчеданных рудах Урала содержание меди составляет от 1.5 до 3.5 %, в медно-порфировой руде оно не превышает и половины процента. Отработка данных месторождений требует специальных технологий размельчения руды для дальнейшего обогащения. Утилизация отходов процесса обогащения горной массы производится частично путем закладки полученного материала в горные выработки в процессе рекультивации. Ландшафты рекультивированных горных выработок относятся к техногенному типу и представляют собой округлые понижения, заполненные отходами обогащения. Они представляют собой техногенно-минеральные образования, отличающиеся от природных гранулометрическим, минералогическим составами и физико-механическими свойствами. Актуальность проведенных исследований обусловлена тем, что размещение хвостов тонкого помола в хранилищах отходов с высотой дамб более 50 метров увеличивает риски аварийных ситуаций. Объектом исследований является закладочный материал, укладываемый в отработанную выработку действующих производств на Томинском и Михеевском горно-обогатительных комплексах. Цель исследований: изучение физико-механических свойств техногенно минеральных образований, сформированных в результате трехстадийной схемы измельчения медно-колчеданных руд, в про- цессе их размещения в Коркинском разрезе. Методика исследований: Включает комплекс методов определения гранулометрического и минералогического составов отходов обогащения, минеральный состав определен методом рентгеноспектрального микроанализа на электронном микроскопе Tescan Vega c энергодисперсной приставкой Oxford Instrument. Полученные результаты: В процессе полевых исследований в разрезе были получены следующие средневзвешенные диаметры закладочного материала: у сброса – 0.017 мм, на расстоянии 500 м – 0.013 мм, на расстоянии 1000 м – 0.009 мм. Закладочный материал, отобранный из выпуска, имел средневзвешенный диаметр 0.026 мм. Значительное изменение фильтрационных свойств (до 10 раз) происходит в диапазоне нагрузок до 0.15 Мпа, дальнейшие изменения – незначительные. Порядок значений позволяет их рассматривать как противофильтрационные экраны с низкими фильтрацион- ными показателями свойств. Выявлено, что основной процесс потери свободной воды в закладочном материале в процессе рекультивации происходит в результате консолидации под давлением.

Георадиолокационное обследование мостовых сооружений: вопросы методики проведения полевых исследований, обработки и интерпретации материалов. Часть 2 – свайные фундаменты мостовых опор

Андрей Альбертович Аузин — 2024-03-29

Введение: Обследование мостовых сооружений (мостов, путепроводов, акведуков, виадуков, эстакад и пр.), которые предназначены для перевода различных коммуникаций, прежде всего – транспортных, через какие-либо препятствия (водные преграды, авто- и железные дороги, овраги и т.п.), имеет целью определение их конструктивных характеристик и технического состояния, от которых зависят как возможность дальнейшего продолжения безаварийной эксплуатации объектов, так и их ремонтопригодность [1]. Конструктивные элементы мостовых сооружений, которые недоступны для непосредственного (прямого) изучения, могут быть обследованы геофизическими методами, прежде всего георадиолокацией [1−7]. Следует отметить, что георадиолокационный метод официально рекомендован для обследования фундаментов опор мостовых сооружений ГОСТ Р 59617-2021 [1]. 1-ая часть статьи была посвящена вопросам георадиолокационного обследования массивных фундаментов мостовых опор [6]. В предлагаемой читателю 2-ой части статьи рассматриваются результаты и некоторые методические вопросы обследования свайных фундаментов, а также таких элементов мостовых сооружений как переходные плиты, подпорные и шкафные стенки. Методика: Статья иллюстрируется авторскими материалами георадиолокационного обследования различных элементов мостовых сооружений, причем, не только фундаментов, но и стоек опор, подпорных и шкафных стенок, переходных плит. Результаты и обсуждение: Материалы, представленные в статье, подтверждают высокую эффективность и универсальность георадиолокационного метода обследования мостовых сооружений, который, во многих случаях, оказывается единственно возможным источником информации о конструктивных характеристиках и техническом состоянии их элементов, расположенных как над, так и под поверхностью земли. Бесконтактный способ возбуждения и измерения электромагнитных по- лей, а также возможность использования экранированных антенных блоков, которые имеют более благоприятную направленность излучения и приема зондирующего электромагнитного излучения, позволяют уменьшить зависимость результативности исследований от условий их проведения. Заключение: Данные обследования мостовых сооружений свидетельствуют о высокой информативности георадиолокационного метода, особенно при изучении погребенных частей сооружений. Возможность выбора методики исследований, их аппаратурного обеспечения и подходов к интерпре- тации материалов позволяют оптимизировать их проведение применительно к решению конкретных задач.

Возможности определения магнитуды MD техногенных сейсмических событий, вызванных промышленными взрывами на территории Воронежского кристаллического массива

Сергей Павлович Пивоваров — 2024-03-29

Введение: Кратко изложены типы регистрируемых сейсмических событий на территории Воронежского кристаллического массива (ВКМ). Отмечено, что представленная работа является продолжением цикла работ, посвященных определению энергетических характеристик сейсмических событий, произошедших на территории ВКМ. Методика исследований: Описаны основные методики определения энергетических характеристик сейсмических событий, произошедших на региональных расстояниях применяемые в различных регионах России. Показана практическая значимость определения магнитуды сейсмического события по длительности. Рассмотрены различные методики определения длительности сейсмических записей. Результаты исследования и обсуждение: Впервые предложена экстраполированная зависимость величины магнитуды MD от длительности записи менее одной минуты. Произведено сравнение соотношения магнитуд MD и MS, определённых для одного и того же события с эпицентральным расстоянием около 7 км. Установлено достаточно хорошее соотношение между этими магнитудами, разброс составляет менее 0.2 ед. М. Для удалённых карьеров, при одновременном наложении записей различной природы применение магнитуды MD нецелесообразно. Показана возможность определения магнитуды MD для сей- смических событий импульсного типа. Выводы: В геологических условиях ВКМ при обработке и интерпретации записей импульсных событий неясной природы, не осложнённых наложением случайных помех, для определения энергетической характеристики рекомендуется использовать магнитуду по длительности записи MD.

Газодинамическая характеристика пород удачнинской свиты (Є 1-2) в пределах шахтного поля трубки Удачная (Республика Саха (Якутия))

Алексей Михайлович Янников — 2024-03-29

Введение: Для безопасного ведения подземной разработки кимберлитовой трубки «Удачная» требуется всестороннее изучение ее горно-геологических условий. Присутствие интервалов пород, насыщенных углеводородными газами, природными рассолами и каустобиолитами, требует систе- матизации интервалов флюидовыделения, а также оценки газодинамической составляющей. Вовлечение эксплуатационных блоков в отметках залегания удачнинской свиты позволит обеспечить сырьём производственные мощности Удачнинского ГОКа на ближайшие 30 лет. Методика: Изучение основных газодинамических параметров глубоких горизонтов месторождения выполнено при бурении опытных скважин, по которым было выполнено поинтервальное определение расходов пластовых газов, с применением пакерных установок и комплексного оборудования для исследования (КИИ). Также был произведен отбор проб газов для определения их химического состава и газовый каротаж. Результаты и обсуждение: В отметках удачнинской свиты в верхней подсвите выделено 8 коллек- торов, в нижней подсвите выделено 7 коллекторов, которые сгруппированы в 5 зон, отличающихся по мощности, типу флюидонасыщенности и величиной пластового давления. Заключение: Наличие в разрезе удачнинской свиты газонасыщенных коллекторов, обеспечивающих существенный приток пластовых газов к системе подземных горных выработок, оценивающийся по результатам проведенных исследований величиной ~ 1–2 тыс м3/сут., позволяет говорить о необхо- димости проведения опережающей дегазации с применением уже отработанных на руднике Удач- ный технологий.