Главная – Журналы – Поиск по журналам

На основе литолого-фациальных, геохимических и микрофитологических исследований позднедокембрийских толщ Байкальской горной области конкретизированы три основных этапа эволюции обстановок осадконакопления, соответствующих последовательной смене палеобассейнов: рифтогенной пассивной окраины континента, задугового и форланда. По данным фациального анализа поперечных профилей намечены особенности палеогеографической зональности каждого из палеобассейнов. Установлена общая тенденция усиления объема стагнационных условий вверх по разрезу, с максимумом в предвендский период. Проведенные реконструкции и актуапалеонтологические сравнения позволили предложить вариант экобиологической интерпретации части морфотипов органостенных микрофоссилий (ОМ). Выделены представители зеленых, бурых водорослей и бактериальных сообществ разноглубинных зон палеобассейна. Подтверждено, что оформление ряда новых признаков у части ОМ происходило на рубеже рифей-венд, в период смены режима седиментогенеза. Возрастные новации форм принадлежат преимущественно морфотипам, относимым к предкам зеленых водорослей. Результаты исследований позволили предположить, что углеродистая компонента в докембрийских алевропелитах формировалась с заметным участием бентосных бактериальных сообществ.

Рассмотрены вопросы палеогеографии региона Большого Урала в течение среднего и позднего мела; особое внимание обращено на морские бассейны, существовавшие и располагавшиеся на территории. Предложена номенклатура бассейнов, прослежены во времени изменения их конфигурации и площади, намечено положение проливов, направления миграций биоты.

В работе рассмотрены вопросы геологического строения и перспектив нефтегазоносности байос-батских отложений в юго-восточных районах Западной Сибири. Опираясь на исследования геохимии углеводородов-биомаркеров, проведенные специалистами ИГНГ СО РАН (г. Новосибирск), и характер распределения месторождений нефти и газа в отложениях средней юры, сделан вывод о том, что наиболее благоприятными для формирования залежей являются территории, где имеются предпосылки для миграции углеводородов в байос-батские резервуары из нефтепроизводящих пород баженовской и тогурской свит. К таким территориям отнесены районы, где морские отложения васюганской свиты замещаются наунакской свитой, сформировавшейся в континентальных условиях, и образования зоны контакта палеозоя и мезозоя представлены проницаемыми породами.

Рассмотрены морфология, состав, распространение и масштабы образования вторичных (как стадиальных, так и внестадиальных) карбонатов в осадочных породах юрского возраста в юго-восточной части Нюрольской впадины (Томская область). Сделан вывод о значительном различии карбонатов, связанном с особенностями их генезиса, а также с влиянием нефтяных и газовых флюидов в процессе формирования и разрушения залежей углеводородов. Установлено, что минералогический и структурный составы карбонатов меняется в зависимости от истории возникновения минералов. Диагенетическим карбонатам свойственен близкий к стехиометрическому состав, наименьшая перекристаллизация, близкая к идеальной структура; при катагенезе возрастает изоморфизм, увеличивается размерность кристаллов, структура минералов становится дефектной. В приконтурных зонах нефтяных месторождений наблюдается наибольшая раскристаллизация минералов; дефектность в структуре сидерита максимальная, для доломита - наиболее приближается к кальциту, за счет которого, возможно, и образовался доломит.

"Книга посвящена описанию химического состава алмазоносных кимберлитов основных месторождений Якутии и построению петрохимической модели вещественного разнообразия изученных ассоциаций на основе принципов системного подхода" [1, c. 7]. Такова задача исследования, сформулированная самими авторами. И с этим можно полностью согласиться. Действительно, системный подход в построении петрохимических моделей на современном уровне знаний просто неизбежен. Это объясняется огромным количеством химических анализов кимберлитов, накопленных в течение многих лет целенаправленного изучения кимберлитовых трубок Якутии. Данные других авторов не использовались, поскольку моделирование структуры химического состава кимберлитов - задача многопараметрическая и многоуровневая. Положение каждой данной точки опробования в трубке известно. Это позволило авторам создавать конкретные петрохимические модели как для каждой данной трубки, так и обобщенную модель для Якутской алмазоносной провинции. В основу разработки положен метод петрохимических популяций, разработанный А. Ф. Белоусовым для ассоциаций магматических пород. В приложении к кимберлитам эти популяции отражают дискретные уровни глубинности выплавления кимберлитовых магм, раскристаллизованных в строго определенном участке чехла Сибирской платформы. Иначе говоря, каждая популяция представляет собой обобщенную пробу некоторого уровня глубинности в мантии. Такой подход позволил авторам выявить множество устойчивых связей между петрохимическими параметрами и физико-химическими параметрами формирования кимберлитовых систем. Наличие таких устойчивых корреляций фактически обозначает эмпирическую проверку разработанной авторами химической модели кимберлитового магматизма.
Никакой системный подход к созданию петрохимических моделей невозможен без учета наиболее ясных физико-химических эффектов. И эта связь красной нитью проходит через всю рецензируемую монографию. Так, например, авторы используют содержание оксида калия для семи кимберлитовых популяций как индикатор семи уровней глубин выплавления магмы. Вместе с тем эта связь следует из результатов экспериментального исследования системы SiO₂-Mg₂SiO₄-KAlSiO₄ [2]: с возрастанием давления после кристаллизации оливина-ортопироксена расширяется за счет поля кальсилита. То есть с ростом давления состав мантийной выплавки обогащается калием [3]. Эта фундаментальная закономерность нашла отражение и в оценке глубин генерации базальтовых магм, порождающих вулканические серии [4]. А так называемый "Ca-Mg антагонизм" [1, c. 205] является следствием выклинивания поля расслоения силикатно-карбонатных расплавов с возрастанием давления. Более сложной оказалась давно известная отрицательная корреляция содержания TiO₂ в кимберлитах с давлением. Отрывочные экспериментальные данные по этому эффекту приводятся в работе [1, c. 316]. Они получены в связи с изучением влияния степени плавления ультраосновного вещества при давлениях до 60 кбар. Систематические исследования коэффициента разделения титана между расплавом и минералами ликвидуса (K_Ti) не проводились. Между тем K_Ti должен зависеть только от температуры (T) и давления (P) вне зависимости от степени плавления породы. Проверить это можно и эмпири чески. Так, хорошо известно, что количество рутила и ильменита в ксенолитах из кимберлитовых трубок варьирует в широких пределах. Не исключено, что существует прямая корреляция содержания TiO₂ в ксенолитах с давлением. В этом случае можно откалибровать зависимость K_Ti от давления и получить неплохой эмпирический барометр. Такая задача могла бы стать предметом очередного масштабного исследования авторов. Эмпирические закономерности могут послужить основой для проведения физико-химического эксперимента при высоких PT-параметрах.
Наряду с концептуальными положениями в рецензируемой книге можно найти множество очень полезных сведений об эпохах кимберлитового магматизма, геолого-петрографических и структурно-геологических особенностях кимберлитовых тел, о методических приемах петрохимического опробования, об ошибках интерпретации данных и пр. Особенно интересна глава 6, посвященная петрохимическим моделям конкретных кимберлитовых трубок Якутии. В книге сосредоточена и огромная (несколько тысяч анализов) база данных, на которой и основаны все главнейшие выводы авторов. Причем разбиение базы данных на составные элементы проводилось посредством двух вариантов кластерного анализа. Так, петрохимические модели строились по двум алгоритмам - динамического кластерного анализа Дидэя (вариант D) и по алгоритму, созданному на основе разработок Хартигана и Маккулена (варианты S и SS). Создание нескольких вариантов кластеризации позволило авторам монографии найти наиболее устойчивые конфигурации таксономических единиц. Устойчивость кластеризации оценивалась по совпадению мод эмпирических распределений и средних значений в кластерных группах. Таким образом, выделение кимберлитовых популяций базировалось на строгом статистическом анализе и системной "автоверификации". Поэтому с уверенностью можно заключить, что в монографии создана оригинальная петрохимическая модель кимберлитового магматизма Якутии. Она никак не связана с координатой времени, но каждая из популяций отражает специфику зарождения и отделения кимберлитовой магмы на данном уровне глубинности и при данном составе протолита.
К сожалению, книга не лишена и некоторых недостатков. Так, например, авторы анализируют обнаруженные ими связи алмазоносности кимберлитов с химическим составом и реологическими свойствами кимберлитовых магм. Однако читателю не сообщается, каким образом оценивается алмазоносность пород. Величина эта приводится в неких условных единицах. Но что это за у.е.? То ли это количество алмазов в каратах на тонну, то ли число зерен в одном килограмме породы? И поскольку эти сведения в книге отсутствуют, читатель не может быть уверен в достоверности полученных корреляций. Есть и технические "накладки". Так, например, монография написана на двух языках. Таблицы и рисунки – общие. Однако не на всех рисунках есть адекватные английские надписи, а шапки таблиц составлены только на русском языке. Ясно, что зарубежный читатель столкнется с проблемой перевода, поскольку в таблицах сосредоточен огромный фактический материал и результаты его обработки.
В целом книга исключительно полезная не только для специалистов в области петрохимии кимберлитов, но и для огромной аудитории петрологов и геофизиков, занимающихся проблемами верхней мантии. Не обделят ее вниманием и геологи, занимающиеся поисками и разведкой месторождений алмаза, связанных с кимберлитовым магматизмом.

Рассматриваются итоги десятилетних исследований по международному проекту "Байкал-бурение", выполняемому российскими, американскими и японскими учеными. Во время выполнения проекта было пробурено пять кустов скважин в разных морфо-структурах озера. Удалось доказать, что в глубоководных котловинах рифтового бассейна происходит лавинная седиментация, что приводит к поступлению большого количества растительных остатков, которые способствуют формированию в осадочной толще озера метана. Физико-химические условия на дне глубоких котловин приводят к формированию газогидратов, которые впервые были подняты из пресноводного бассейна.
Точный возрастной контроль байкальских осадков, полученных в результате бурения разрезов, базирующийся на детальных палеомагнитных данных, непрерывность и продолжительность этих разрезов позволяют получить уникальные палеоклиматические летописи, которые можно рассматривать в качестве модельных для Азии и в целом для континентов Северного полушария. Скважины на Академическом хребте, глубина которых достигла 600 м, позволяют охарактеризовать палеоклимат более 10-миллионного отрезка времени, причем с разрешением 500-250 лет. Разрезы Бугульдейской перемычки вскрыли возрастной интервал около 600 тыс. лет, они позволили получить возрастное разрешение в скважинах 25-100 лет.
Исследования распределения остатков диатомовых водорослей, а соответственно биогенного кремнезема, палинологические данные, а также данные по минералогическому и химическому составам осадков позволяют расшифровать палеоклимат Байкальского региона. Установлена сопоставимость континентального климата с палеоклиматическими записями, полученными для океанов. В то же время показано, что реакция на кратковременные изменения климата в континентальных записях проявляется более четко, чем в океанических. Байкальская палеоклиматическая летопись хорошо фиксирует похолодание, которое произошло около 2,5-2,8 млн лет тому назад, когда появились покровные ледники в различных регионах Северного полушария. В работе подробно рассматриваются вариации климата Байкальского региона за последние 5 млн лет.

Десятилетие научного бурения и междисциплинарных исследований донных отложений оз. Байкал в рамках проекта "Байкал-бурение" внесло огромный вклад в расширение наших знаний о реакции Азиатского континента на глобальные климатические и тектонические изменения. В этой статье мы пытаемся суммировать последние результаты исследований донных отложений Байкала, полученные в процессе работы над проектом, а также наметить направления наших будущих исследований.

В статье приведена непрерывная детальная палеоклиматическая запись биогенного кремнезема из осадков оз. Байкал, охватывающая магнитную эпоху Брюнес (0-780 тыс. лет). Хорошая корреляция байкальской записи с морской изотопной кислородной кривой показывает, что изменение климата внутриконтинентальной части Евразии не является каким-то специфичным, а в целом следовало глобальным климатическим флуктуациям Северного полушария, обусловленным изменением орбитальных параметров Земли. В то же время специфические особенности континентального климата Сибири в виде кратковременных оледенений в изотопные подстадии 5d, 7d, 9d и 15bcd также записаны в байкальских осадках.
Сравнение байкальской записи со стратиграфическими схемами Западной Сибири показывает расхождение в количестве и возрасте оледенений плейстоцена. Климатические события палеоклиматической записи из оз. Байкал хорошо согласуются с сибирской стратиграфической схемой в рамках позднего плейстоцена и не совпадают для раннего и среднего плейстоцена. В байкальской записи в пределах эпохи Брюнес выделяются 10 теплых межледниковых и 9 холодных ледниковых периодов, что совпадает с морскими изотопными записями, но не соответствует западно-сибирской стратиграфии, где имеется только 7 ледниковых и 8 межледниковых интервалов. Эти отличия западно-сибирской шкалы от байкальской стратиграфии, вероятно, обусловлены неполнотой субаэральных разрезов Сибири. Новая палеоклиматическая запись из оз. Байкал может использоваться в качестве хроностратиграфической основы для Центральной Азии.

В работе обсуждается построение стратиграфической и корреляционной возрастных моделей байкальской осадочной записи и обобщаются результаты исследований палеоклиматической записи в кернах из разных областей оз. Байкал. Результаты этих исследований свидетельствуют о резком и интенсивном ранневюрмском оледенении Байкальского региона в изотопную подстадию 5d (117-105 тыс. лет назад). Эти данные подтверждают наличие "дополнительного" оледенения, установленного для Сибири по результатам палеоклиматического моделирования, и позволяют выявить региональный механизм, ответственный за интенсивность оледенения 5d, которое в Сибири явилось более выраженным по сравнению с другими областями Северного полушария.
Совокупность сибирских данных по раннезырянскому оледенению в Сибири позволяет объяснить несоответствие между значительным ( 40 %) ростом глобального объема льда в подстадию 5d и недостатком физических свидетельств оледенения в других областях Северного полушария, а также раскрывает пространственно-временную динамику зарождения ранневюрмского оледенения. Катастрофические события перехода 5e/5d, выявленные в байкальской записи и сибирских данных, указывают на значительную роль Сибири в процессах формирования климата переходных периодов в Северном полушарии.

РФА-СИ и инструментальный нейтронно-активационный анализ (ИНАА) использованы для получения и интерпретации высокоразрешающих геохимических записей сигналов палеоклимата в осадках оз. Байкал. Найдены несколько типов терригенных палеомаркеров, характеризующих ледниковья и межледниковья. Первая группа палеомаркеров, представленная отношениями Sr/Ba (Rb, Cs, Ti), U/Th, Zn/Nb, а также U, Mo, Br и тяжелыми РЗЭ (Eu, Tb, Yb), положительно коррелируют с биогенным кремнеземом и маркирует теплые периоды. Вторая группа палеомаркеров, представленная щелочноземельными элементами (Ba, Rb, Cs), Th, легкими РЗЭ (La, Ce, Nd) и отношениями La (Ce, Ba)/Yb (Y, Zr), антикоррелируют с биогенными индикаторами и маркирует ледниковые периоды и их начало. Обнаруженные индикаторы, вместе с биогенным кремнеземом четко фиксируют последовательность ледниковых и межледниковых периодов за последние 780 тыс. лет.