Главная – Журналы – Принятые к публикации статьи

Эксперименты по удалению ионов уранила (UO₂²⁺) из двух Ca-содержащих техногенных- и модельного растворов проведены путем нейтрализации раствором гидрофосфата натрия Na₂HPO₄, поскольку известно свойство фосфатов поглощать и удерживать радионуклиды. Исследование химического состава осадков проводилось методом рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (РФЭС), уточнение структуры - с помощью рентгенодифракционных исследований. Подтверждено образование гидроксиапатита, в двух образцах дополнительно кристаллизовался брушит - дигидрат гидрофосфата кальция CaH(PO₄)•(H₂O)₂. В нем отмечено замещение кальция ураном (до 15%). При идентификации степени окисления урана наблюдалось наличие урана в степенях окисления U⁴⁺, U⁵⁺ и U⁶⁺, причем U⁵⁺ составлял до 30-35 ат. % от общего количества.

Сканирующая электронная микроскопия не позволила выделить фазы с содержанием урана выше 18%. Уран фиксируется на краевых частях зерен, что косвенно свидетельствует о сорбционном характере его накопления. Термодинамические расчеты показали вероятность образования при измеренных Eh-pH параметрах самостоятельных фаз урана, таких как ß-UO_2,333, ß-UO₂(OH)₂ и NaUO₂O(OH) кларкеита. Пересыщение растворов и спонтанное формирование твердых частиц гидроксиапатита и брушита приводят к смене первоначального отношения Ca/PO₄, причем отношения Р/Ca и Ca/O, как и элементный состав в приповерхностном слое трех осадков не являются строго постоянными. Новообразованная фаза состоит из выделений, различных по размеру, степени деформированности, наличию сорбционных поверхностных групп, что отражается на механизме захвата соединений урана. Наши результаты демонстрируют необходимость дальнейшего изучения осаждения урана при кристаллизации фосфатов. Устойчивость фосфатных фаз показывает высокую надежность фосфатных барьеров безопасности для предприятий, связанных с выделением урана, также эти процессы могут быть использованы для ремедиации участков водоносных горизонтов, загрязненных радионуклидами.

Недавняя ревизия объема и возраста немакит-далдынского яруса верхнего венда сформулировала его комплексное (био- и хемостратиграфическое) обоснование. Он объединяет отложения от первого появления несомненных анабаритид (около 539 млн лет) до первого появления мелких скелетных остатков зоны Nochoroicyathus sunnaginicus томмотского яруса нижнего кембрия (530 млн лет). Помимо характерных комплексов мелких скелетных остатков, этот стратиграфический интервал охарактеризован специфическими изменениями в составе ихноценозов и вариациями изотопного состава углерода в карбонатах. Согласно сформулированным критериями, в настоящей работе оценена полнота немакит-далдынского яруса в типовой местности (Западное Прианабарье) и в других разрезах Сибирской платформы (Восточное Прианабарье, Оленекское поднятие, Хараулахское поднятие, Учуро-Майский регион, Патомский бассейн, Прибайкалье, Иркутское Присаянье, Бирюсинское Присаянье, юг Енисейского кряжа, север Енисейского кряжа, Туруханское поднятие, Игарское поднятие, внутренние районы Сибирской платформы).

В статье обобщены новые данные по керну и геофизическим исследованиям скважин фаменских отложений Югомашевского месторождения, расположенного в республике Башкортостан (Российская Федерация). В структурном отношении рассматриваемый объект относится к модели окаймленной платформы с ее характерными элементами - органогенными постройками и связанными с ними фациями. Выявленная седиментационная цикличность и вторичные процессы в сочетании с анализом изменения относительного уровня моря позволили выделить наиболее распространенные типы пористости, приуроченные к той или иной части разреза и фациальной зональности. Трансгрессивные и регрессивные части циклов характеризуются своим специфическим набором литотипов и характерных типов пустотного пространства. Выявлено, что на формирование пустотного пространства оказали влияние длительность и интенсивность вторичных процессов: выщелачивания, доломитизации, глинизации, связанные с выведением пород на дневную поверхность. Кроме того, в работе обосновывается разделение карбонатных построек изучаемого участка на три типа, отличающихся по положению, морфологии, а также по различному проявлению гипергенных преобразований, что отражается на дифференциации типов пустотного пространства слагающих их пород и их потенциале с точки зрения коллекторских свойств.

В среднеордовикских, позднедарривильских отложениях киренско-кудринского горизонта разреза реки Мойеро (Тунгусская синеклиза, Восточная Сибирь) впервые идентифицированы известковые остатки цианобактерий родов Garwoodia Wood, 1941, Ortonella Garwood, 1914 и Hedstroemia Rothpletz, 1913 (семейство Garwoodiaceae) в шлифах. Ранее Ortonella и Garwoodia фиксировались на Сибирской платформе лишь в силурийских отложениях, что делает находку представителей этих родов древнейшей для региона. В строматопорово-цианобактериальных биогермах доминируют Ortonella (ядро построек) и Garwoodia (кровельная часть), тогда как Hedstroemia занимает подчинённое положение. В биостромах и ракушняковых прослоях пелециподовых банок были обнаружены только Ortonella. Исследование парагенетических ассоциаций пород позволило реконструировать для изученной части разреза мелководную лагунного типа обстановку седиментации. В этих условиях, несмотря на глобальный рост биоразнообразия в ходе Великой ордовикской биодиверсификации (GOBE), скелетные многоклеточные организмы не смогли стать основными каркасостроителями биостромов и биогермов. Эту роль взяли на себя цианобактериальные сообщества, оказавшиеся более устойчивыми к условиям экстремально-мелководного карбонатно-силикластического режима осадконакопления с преобладанием терригенной составляющей. Рост и последующее цветение цианобактерий, по-видимому, спровоцировало увеличение содержания фосфора в донных осадках, что, вероятно, вызвало локальный палеоэкологический кризис бентосной фауны к концу киренского времени в данной части палеобассейна. Это также подтверждается обеднённым комплексом остракод в разрезе реки Мойеро — в отличие от одновозрастных отложений разрезов рек Лены, Подкаменной Тунгуски и Кулюмбэ. Снижение биоразнообразия бентосной фауны и, в частности, скелетных многоклеточных каркасостроителей во время цианобактериальных «цветений» может объясняться воздействием цианотоксинов, губительных для морских обитателей. Полученные данные демонстрируют, что даже в эпохи глобального расцвета биоты локальные условия могли ограничивать участие многоклеточных скелетных организмов в формировании экосистем органогенных построек, сохраняя доминирование прокариот. Это подчёркивает роль микробных сообществ как ключевых агентов карбонатного осадконакопления в переходные периоды палеоэкологических перестроек и изменения типа седиментации.

Представлены результаты глубинных сейсмических исследований по данным Р- и S-волн на 500-километровом Сихотэ-Алиньском фрагменте опорного геофизического профиля 8-ДВ. Построены глубинные сейсмические разрезы верхней коры (до глубин 15-20 км) с распределением скоростей продольных и поперечных волн. Скорость Р-волн на большей части Среднеамурской впадины и Восточно-Сихотэ-Алиньского вулкано-плутонического пояса изменяется от 4–5 км/с в самой верхней части разреза до 5.8-6.3 км/с на глубинах 7-15 км. Сихотэ-Алиньский орогенный пояс в разрезе в створе профиля представлен антиклинальной структурой с воздыманием в центральной части высокоскоростных (до 5.5-5.8 км/с) пород; на больших глубинах в 10-20 км в его пределах значения скорости Р-волн составляют 6.1-6.3 км/с. В верхней части разреза значения скорости S-волн составляют в пределах профиля в целом 2.7–2.9 км/с; пониженные значения (в 2.6–2.8 км/с) отмечаются в центральной и восточной частях Среднеамурской впадины и восточном участке Восточно-Сихотэ-Алиньского вулкано-плутонического пояса, а повышенные значения скорости до 3.35 км/с отмечаются в центральной части Сихотэ-Алиньского орогенного комплекса. На глубинах 5–15 км в пределах разреза скорости S-волн увеличиваются до 3.4–3.65 км/с. Установлено неоднородное строение верхней части земной коры до глубин 15–20 км по значениям скоростей Р- и S-волн, их соотношению и коэффициенту Пуассона. В створе профиля проведен анализ связи выявленных аномалий с размещением крупных минерагенических зон Приамурья. Подтверждены установленные ранее на профилях 2-ДВ, 3-ДВ, 1-СБ и Восточно-Становом фрагменте профиля 8-ДВ корреляции по приуроченности ряда рудных месторождений к зонам пониженных отношений скоростей Р- и S-волн и коэффициента Пуассона в верхней части земной коры. Обоснована связь выделенных поверхностных сейсмических аномалий с глубинными (на глубинах 5–20 км) корнями (промежуточными магматическими очагами), которые можно считать рудоподводящими.

Метод квазиравновесной направленной кристаллизации использован для моделирования нового типа зональности в cистеме Cu-Fe-Ni-S. Закристаллизован расплав состава (в ат. %): 14.00 Cu, 30.00 Fe, 4.00 Ni, 51.00 S, по 0.1 Pt, Pd, Ag, Au, As, Te, Bi, Pb, Se и Sn каждого элемента. Для анализа состава и структуры слитка использовали методы оптической и электронной микроскопии, микрорентгеноспектрального, дифференциального анализа и порошковой дифрактометрии. По результатам измерения среднего состава твердой фазы построены кривые распределения макрокомпонентов в слитке в интервале g от 0 до 0.81 (g - доля закристаллизовавшегося расплава). Также было рассчитано изменение состава расплава и коэффициентов распределения между твердыми фазами и расплавом в процессе направленной кристаллизации. Полученные данные показали, что закристаллизованный образец состоит из трех первичных зон: моносульфидного твердого раствора состава от (Fe_0.75Ni_0.10Cu_0.06)_0.91S до (Fe_0.69Ni_0.15Cu_0.09)_0.93S (Mss) в зоне I и двух промежуточных твердых растворов: ~ (Fe_0.57Ni_0.03Сu_0.45)_=1.05S (Iss₁) в зоне II и (Fe_0.46Ni_0.06Сu_0.52)_1.05S (Iss₂) в зоне III. Установлен перитектический характер кристаллизации Iss₁ и Iss₂ из расплава. Для зон Mss и Iss₁ на фазовой диаграмме системы Cu-Fe-Ni-S построены траектории состава расплава и твердых фаз и веера конод. Вторичная зональность описывается следующей последовательностью фаз: Pyh 1C + Pyh 3C + Icb + Ccp / Ccp + Iss + Fe-Pn, Sug / Ccp + Ni-Pn +NiS+Bn (Pyh – гексагональный пирротин, Icb – изокубанит, Ccp – халькопирит, Pn – пентландит, Sgk – сугакиит, Bn – борнит) и относится к высокосернистому пирротин+кубанит-халькопиритовому типу зональности рудных тел. 

В работе представлены новые изотопно-геохронологические и палеомагнитные данные, которые поддерживают представления о более позднем завершении магматизма Охотско-Чукотского вулканического пояса (ОЧВП) в пределах Восточно-Чукотской фланговой зоны, чем это считалось ранее, а также позволяют рассчитать новый палеомагнитный полюс (78.6°N, 212.2°E, A95= 4.7°, N=104) с возрастом ~72 млн лет для окрестностей месторождения Валунистое. Вместе с палеомагнитными данными, полученными нами ранее по району месторождения Купол, новые результаты позволяют сделать следующие выводы: 1. Изученные территории (объект «Купол» и объект «Валунистое») испытали относительно небольшие, но статистически значимые смещения относительно Северо-Американской плиты на интервале времени с позднего мела по современность. 2. Объект «Купол» развернут против часовой стрелки на величину до первых десятков градусов относительно Северо-Американской плиты, а объект «Валунистое» смещен относительно этой плиты по палеошироте на расстояние не менее первых сотен километров. 3. На основе полученных данных в развитие существующей модели Беринговоморского региона Редфилда и Фитцджеральда (1993) предлагается схема, согласно которой объекты «Купол» и «Валунистое» принадлежат пограничной области между Северо-Американской плитой и Беринговоморской плитой, представленной серией тектонических блоков. При этом тектонический блок, к которому относится объект «Валунистое», является одним из наиболее западных блоков, объединяемых в Беринговоморскую плиту, а объект «Купол» относится к наиболее восточным областям чукотской деформированной окраины Северо-Американской плиты. Деформации, возникающие в процессе взаимодействия этих тектонических блоков, в рассматриваемом регионе имеют преимущественно диффузный характер. Потенциальной областью, в которой могут быть наиболее сконцентрированы обсуждаемые деформации, представляется Транс-Беринговоморский сейсмический пояс. 

В рамках упругопластической модели поведения среды рассмотрена задача о влиянии неоднородного распределения свойств и геометрии на напряженно-деформированное состояние блочной модели толщиной 500 км под действием силы тяжести. Расчеты осуществлялись в 2D постановке плоского напряженного состояния для профиля прямоугольной и цилиндрической формы, учитывающего кривизну поверхности Земли. Показано, что аномалии напряженно-деформированного состояния и зоны развития необратимой деформации определяются в первую очередь неоднородностью строения, наличием плотностных и реологических аномалий. Геометрия моделей, учет кривизны литосферы существенно влияет в первую очередь на напряженное состояние в коре, где наибольшая сдвиговая прочность определяет развитие необратимой деформации в зависимости от неоднородности среды. В работе для оценки влияния геометрического фактора на напряженно-деформированное состояние литосферы проведено численное моделирование. Начальная геометрия среды построена на основе сейсмической модели по профилю Кратон, протяженностью 3600 км и глубиной 500 км в прямоугольных и цилиндрических координатах. Проведено сравнение полученных решений. Рассмотрено изменение напряженно-деформированного состояния при подъеме и погружении блока среды при цилиндрической постановке задачи. Показано, что вертикальные смещения при такой постановке оказывают заметное влияние на горизонтальные напряжения и могут привести к развитию необратимой деформации. Установлено, что при последовательном послойном наращивании коры отклонение тангенциальных напряжений от горизонтальных у дневной поверхности пренебрежимо мало в случае цилиндрической постановки задачи. Максимальное отклонение при этом достигается в средней части деформированного слоя.