Доклады Российской академии наук. Науки о Земле

Результаты U-Pb (ID TIMS) геохронологических исследований единичных зёрен монацита из глинозёмистых гнейсов Чупинского пояса Беломорской провинции определяют возраст двух этапов метаморфизма, связанных с образованием Беломорского (возраст монацита – 2736±30 млн лет) и Лапландско-Кольского (1857±4 млн лет) орогенов. Полученные оценки возраста монацита согласуются с результатами локальных U-Th-Pb (LA-ICP-MS) геохронологических исследований оболочек циркона, возраст ядер которого составляет 2809±17 млн лет.

В работе приведены результаты минералого-геохимических, Sm–Nd-изотопно-геохимических исследований валового состава метаморфических пород северо-восточной части Буреинского континентального массива, а также U–Th–Pb (LA-ICP-MS)-геохронологические исследования циркона из них с целью установления возраста и источников их протолита. Установлено, что амфиболиты туловчихинской свиты имеют первично магматическое происхождение, позднетонийский (около 760 млн лет), а не раннедокембрийский возраст протолита, как традиционно считалось ранее. Полученная оценка возраста является первой для метаморфических пород туловчихинской свиты в пределах северо-восточной части Буреинского массива. Sm–Nd-изотопно-геохимические особенности указывают на формирование родоначальных расплавов для протолита амфиболитов в результате плавления неопротерозойского ювенильного источника и контаминации расплавов палеопротерозойским коровым материалом в обстановке континентальной дуги. Хронология позднетонийского магматизма охватывающего Буреинский, Сонгнен-Жангункайский и Цзямуси-Ханкайский континентальные массивы восточной части Центрально-Азиатского орогенного пояса, хорошо согласуется с этапом деструкции суперконтинента Родиния.

На крупном Воронцовском золоторудном месторождении тонковкрапленного золота (карлинский тип) выделены два комплекса даек — дорудный и пострудный — и для последнего получены оценки возраста. Месторождение расположено в приконтактовой области Ауэрбаховского полифазного гранитоидного плутона, в североуральском сегменте Тагильской зоны. В рудном поле развито много дорудных и пострудных мафических даек — от пикробазальтов и габбро до кварцевых диоритов и монцонитов. Обогащение крупноионными литофильными элементами (Cs, Rb, Ba, Pb, Sr) относительно высокозарядных и редкоземельных элементов, Ta–Nb-минимум и Pb-максимум на спайдер-диаграммах свидетельствуют о внедрении даек в надсубдукционной обстановке в достаточно мощной континентальной коре. Поздняя дайковая группа преимущественно включает высококалиевые мафические породы, несколько обогащённые фосфором (K₂O> 2 мас. %, P₂O₅ до ~1 мас. %); они соответствуют базитам шошонитовой серии и на петрогенетических диаграммах отвечают в основном рифтогенному и внутриплитному режимам. Облако Pb-изотопных составов дайковых пород сильно растянуто: в наиболее радиогенной его части находятся гранодиориты, а в наименее радиогенной — лампрофиры. Изотопные отношения рудного и породного свинцов совместно образуют на диаграммах сильно удлинённую область, отвечающую единому близлинейному тренду смещения вещества: мантийного, с одной стороны, и корового — с другой, что свидетельствует о связи золоторудной минерализации с глубинными магмами. В результате проведённых исследований K–Ar- и Sm–Nd-изотопных систем впервые получены данные о каменноугольном возрасте пострудных базитовых даек — 346±4 млн лет (⁴⁰Ar/³⁹Ar-метод) и 340±35 млн лет (Sm–Nd-метод), совпадающие в пределах ошибки. Довольно высокие положительные значения εNd (от 4.4 до 5.3) указывают на мантийный источник их магматических расплавов. Петрогеохимические особенности пород поздней дайковой серии, а также их раннекаменноугольный возраст (346–340 млн лет) позволяют предполагать постколлизионный, рифтогенный режим их внедрения.

Впервые проведены изотопно-геохронологические Sm–Nd-исследования оруденелых пород из ЭПГ–Cu–Ni-интрузий южного обрамления Мончегорского плутона (Мончеплутона), формирование которого связывается с активизацией палеопрогерозойского мантийного плюма на рубеже около 2.5 млрд лет назад. Согласно результатам проведённого исследования, изотопный Sm–Nd-возраст образования интрузии Метагаббро 10-й аномалии составил 2482±77 млн лет, норитов Морошкового озера — 2479±33 млн лет, оруденелых меланоноритов нижней зоны интрузии Южная Сопча — 2493±41 млн лет. Для метагабброидов верхней зоны интрузии Южная Сопча получен омоложенный возраст 1920±52 млн лет, который соответствует времени свекофениского метаморфизма в Кольском регионе и близок времени активизации Мончетундровского разлома, отделяющего Мончеплутон от Мончетундровской интрузии и проявленного на рубеже 2.0–1.9 млрд лет. Полученные результаты дополняют существующую геохронологическую модель региона и подчёркивают полихронный характер образования и преобразования пород интрузий южного обрамления Мончеплутона, а также их связь с региональными геодинамическими событиями.

В работе представлены данные по петрографии, валовому химическому составу и особенностям состава сосуществующих минералов коровых ксенолитов из кимберлитовой трубки Удачная-Восточная. По минеральному составу ксенолиты являются преимущественно гранат-клинопироксен-плагиоклазовыми (±ортопироксен, кварц и Fe–Ti-оксиды) мафическими гранулитами. Пять из исследованных 12 образцов по валовому составу попадают в зону неопределённости между орто- и пара-породами. Расчёты TP-параметров минеральных равновесий, учитывающие неоднородность состава минералов, дали для пика метаморфизма ~860–910°C/10–14 кбар, а для регрессивного этапа – 560–800°C/4–8 кбар. Эти результаты показывают, что мафические гранулиты, представленные ксенолитами трубки Удачная, не были механически связаны с подстилающей ультраосновной верхней мантией на время кимберлитового извержения в позднем девоне, а были тектонически выдвинуты на более высокие горизонты в коре во время древнего метаморфического события.

Проблемы дифференцированных габброидных ассоциаций и локальных проявлений гранитоидного магматизма в системе океанических спрединговых хребтов имеют ключевое значение для понимания дифференциации вещества планеты при формировании океанической коры. В работе представлены новые данные по плутоническим ассоциациям, вскрытым в двух разных типах тектонических “окон” Срединно-Атлантического хребта: лежачее крыло высокоамплитудного разлома растяжения (комплекс Ашадзе, 13° с.ш.) и поднятие в борту трансформного разлома (г. Пейве, 8° с.ш., разлом Вернадского). На основе выявленных трендов состава минералов, а также модельных расчётов кристаллизации расплава типа MORB с использованием программы COMAGMAT 3.75 показаны общие закономерности кристаллизационной дифференциации с фракционированием значительного количества Fe-Ti-оксидов вплоть до появления кислых остаточных расплавов. Моделируемое снижение летучести кислорода (до уровня QFM) является результатом кристаллизации большого объёма магнетита при инертном поведении кислорода. Это косвенно подтверждается закономерным образованием реакционного фаялита в наиболее дифференцированных габброидах, как продукта окислительно-восстановительного взаимодействия восстановленного остаточного расплава с ранним магнетитом. Наиболее ранний циркон кристаллизуется в апатит-содержащих оксид-микрогаббро и имеет низко-Hf состав (HfO₂ <1.3 мас. %). На основе экспериментального изучения расплавных включений в апатите и цирконе получены реальные содержания главных элементов в остаточных гранитоидных расплавах. Дифференциация кислых остаточных расплавов проявлена в возрастании примеси HfO₂ в цирконе из гранитоидных прожилков до 2.3 мас. % (комплекс Ашадзе) и до 3.5 мас. % (г. Пейве).

Для Камчатского землетрясения 29.07.2025 M 8.8 с использованием косейсмических смещений на пунктах Камчатской сети ГНСС и карты смещений по данным спутниковой радарной интерферометрии построена модель поверхности сейсмического разрыва и определено поле смещений на ней. Полученная модель состоит из четырёх прямоугольных сегментов, с углом падения в верхней части 8° и 21° глубже 20 км. Основные смещения на поверхности разрыва до 11.5 м получены в районе южной части п-ова Камчатка и у о-вов Шумшу и Парамушир, в районе Авачинского залива они в два раза меньше. Такое распределение смещений на сейсмическом разрыве полностью согласуется с имеющимися данными GPS, спутниковой интерферометрии и с высотой волн цунами. Среднее смещение на поверхности разрыва равно 6.5 м, что соответствует дефициту смещений, накопленному после последнего крупного землетрясения в этой области в 1952 г. Сравнение полей смещений на поверхности разрыва землетрясения 2025 г. с моделью поверхности разрыва 1952 г., построенной по данным о цунамигенных отложениях, показывает, что смещения дополняют друг друга: там, где в 1952 г. произошли большие смещения, в 2025 г. смещения были меньше и наоборот.

Работа посвящена исследованию серии сильных землетрясений, произошедших в пределах и ближайшей окрестности Шумагинской сейсмической бреши (юго-запад Аляски) в 2020–2021 гг., на основе данных спутниковой геодезии. Построены модели очаговых зон трёх землетрясений: 22.07.2020 г. (M_W =7.8), 19.10.2020 г. (M_W =7.6) и 29.07.2021 г. (M_W =8.2). Исследованы пространственные и энергетические отношения очагов произошедших землетрясений и предсейсмического межплитового сцепления в границах бреши. Показано, что во время событий 2020–2021 гг. высвободилась лишь часть сейсмогенного потенциала, накопленного в пределах Шумагинской бреши с начала ХХ в.

В летний период 2021 г. в 84-м рейсе НИС “Академик Мстислав Келдыш” получены уникальные данные о структуре биологического углеродного насоса в прикромочной ледовой зоне и на открытой воде глубоководного района Северного Ледовитого океана (пролив Фрама и южная периферия котловины Нанеева вплоть до 82° с.ш.). Взаимодействие холодных арктических и тёплых атлантических водных масс у кромки дрейфующих льдов формируют вертикальную термохалинную структуру, которая определяет видовой состав и количественные показатели фитопланктона. Характерной особенностью структуры фитопланктона являлось доминирование не мелкоклеточных видов весеннего цветения, а крупных диатомовых водорослей Rhizosolenia hebetata f. hebetata и Rhizosolenia styliformis. Впервые показано, что в позднелетний период на большинстве станций исследованного района при формировании биомассы фитопланктона преобладает микропланктонная трофическая стратегия. Основную роль в передаче органического вещества от мелких форм (бактерии и фитопланктон) к крупным формам играли динофлагеллята Gyrodinium lachryma и инфузория Mesodinium rubrum, приуроченные к верхним слоям воды (0–10 м). Крупные автотрофные диатомовые водоросли, биомасса которых коррелировала с концентрацией азота (r = 0.44), скапливались у нижней границы эвфотической зоны. Как следствие, биологический углеродный насос на западной периферии Центрального Арктического бассейна вертикально дифференцирован: в верхних слоях он представляет собой систему с высокой степенью трансформации органического вещества, в нижних – систему с его высоким экспортом.