В районе о. Буве (Южная Атлантика) горячая точка функционирует в области тройного сочленения срединно-океанических хребтов (СОХ). На основе данных лабораторного моделирования представлена схема канала термохимического плюма, выплавляющегося в мантии от ядро-мантийной границы. Тепловая мощность термохимического плюма Буве определена по объему поднятых и излившихся пород выше нижнего топографического уровня. Для определения массового расхода расплава для плюма использовался топографический профиль в сечении, перпендикулярном траектории движения горячей точки Буве и проходящем через плюм Буве. Тепловая мощность плюма Буве равна 1.7 · 1010 Вт. Исходя из полученной мощности, диаметр плюма d = 10-13 км. Плюм Буве относится к плюмам промежуточной мощности. Такие плюмы являются алмазоносными, потому что при своем прорыве на поверхность выносят расплав с глубины > 150 км, на которой устойчив алмаз. Траектория движения плюма Буве берет начало в Южной Африке. Изначально прорыв плюма на поверхность кратона произошел посредством трубки взрыва. Далее плюм сохранился в области дрейфующей океанической литосферы и уже не являлся алмазоносным. По петролого-геохимическим данным выделяются морфоструктуры района тройного сочленения с контрастными типами магматических систем: СОХ и вулканический о. Буве, являющийся результатом деятельности плюма. В составе глубинного расплава для района о. Буве выделяются: К2О - 0.5 %; Н2О - до 0.9 %. Имеет место обогащение Н2 до 100 г/т (Срединно-Атлантический хребет (САХ) до 50 г/т) и СН4 до 12 г/т (САХ до 1 г/т). Таким образом, по особенностям состава расплава плюм о. Буве является термохимическим. Представлена схема свободно-конвективных течений в астеносфере в районе тройного сочленения Буве. Построены разрезы, на которых прослежена связь между конвективной структурой и морфоструктурами дна в районе о. Буве. Крупномасштабные астеносферные течения ответственны за образование СОХ. Конвективные валики у кровли астеносферы ответственны за образование трансформных разломов Буве и Мошеш. Плюм Буве находится под влиянием восходящего верхнемантийного течения, приуроченного к оси СОХ, и локально интенсифицирует восходящие потоки астеносферных валиков. In the Bouvet Island region (South Atlantic), a hotspot operates in the region of the triple junction of midocean ridges. On the basis of laboratory modeling data, the structure of the conduit of a thermochemical plume melting out in the mantle from the core-mantle boundary is presented. The thermal power of the Bouvet thermochemical plume is determined from the volume of uplifted and erupted rocks above the lower topographic level. To determine the mass flow rate of the melt for the plume, a topographic profile is used in a section perpendicular to the Bouvet hotspot trajectory and passing through the Bouvet plume. The thermal power of the Bouvet plume is 1.7 · 1010 W. Based on the obtained power, the plume diameter is d = 10-13 km. The Bouvet plume belongs to intermediate-power plumes. Such plumes are diamondiferous, because their eruption on the surface transports the melt from a depth of > 150 km, at which diamond is stable. The Bouvet plume trajectory originates in South Africa. Initially, the melt erupted on the cratonic surface through a diatreme. Next, the plume was preserved in the region of the drifting oceanic lithosphere and became no longer diamondiferous. The following morphostructures of the triple junction region with contrasting types of magmatic systems are distinguished according to petrological and geochemical data: MOR and the Bouvet volcanic island, which results from the plume activity. For the Bouvet region, K2О (0.5%) and Н2О (up to 0.9%) are identified in the composition of the deep magmatic melt. There is enrichment in H2 up to 100 ppm (up to 50 ppm in the Mid-Atlantic Ridge (MAR)) and in CH4 up to 12 ppm (up to 1 ppm in the MAR). Thus, it is suggested by the specific features of the melt composition that the Bouvet Island plume is thermochemical. This paper also presents a diagram showing free-convective flows in the asthenosphere in the Bouvet Triple Junction region. Sections are constructed on which the association between the convective structure and bottom morphostructures in the Bouvet region is identified. Large-scale asthenospheric flows are responsible for the formation of MOR. Convective rolls at the top of the asthenosphere account for the formation of the Bouvet and Moshesh transform faults. The Bouvet plume is under the influence of the ascending upper-mantle flow confined to the MOR axis and locally intensifies the ascending flows of the asthenospheric rolls.

ПЕРВЫЕ ИТОГИ И ПЕРСПЕКТИВЫ НОВОГО ПОДХОДА К ИССЛЕДОВАНИЮ АКТИВНЫХ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КОСМИЧЕСКИХ И НАЗЕМНЫХ ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ ИЗМЕРЕНИЙ

ОСОБЕННОСТИ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ МИНЕРАЛОВ НА РАЗНЫХ СТАДИЯХ РАЗВИТИЯ МАГМАТИЗМА ВУЛКАНА ГОРЕЛЫЙ (КАМЧАТКА): ДАННЫЕ

В результате проведенных минералогических и термобарогеохимических исследований разновозрастных базальтовых комплексов архипелага Земля Франца-Иосифа (ЗФИ) установлены закономерные изменения во времени составов плагиоклазов, клинопироксенов и расплавных включений. Составы включений свидетельствуют о преобладании в ранней юре платобазальтовых расплавов, а также редких и редкоземельных элементов, близких по содержанию основных компонентов к типичным базальтовым толеитовым магмам Сибирской платформы. В раннем мелу расплавы были обогащенными и субщелочными. Расчеты условий магмогенерации, проведенные на основе данных по расплавным включениям, показали эволюцию от ранней юры до раннего мела (с выделением трех пиков магматической активности: 192.2±2.8, 157.4±3.5 и 131.5±0.8 млн лет) глубин и температур (соответственно: 70–110 км и до 120 км, 1430–1580°С; 60–110 км, 1390–1580°С; 50–140 км, 1350–1690°С) плавления мантии с формированием источников магм ЗФИ.

Исследованы особенности состава минералов группы пирохлора, колумбита-(Fe), Nb-содержащего рутила, циркона, бадделеита и цирконолита из кальцит-нефелин-полевошпатового пегматита. Выделены две генерации для минералов группы пирохлора и бадделеита. Ранние генерации фторкальциопирохлора и фторнатропирохлора имеют высокие содержания Ti и РЗЭ (TiO 2 9—18 мас. %, ∑РЗЭ до 12 мас. %), ранние генерации бадделеита — высокие содержания Nb (Nb 2 O 5 6.2 мас. %). Цирконолит является новым для комплекса минералом. Он образовался в гидротермальную стадию в ассоциации с канкринитом, строналситом и гоннардитом, имеет в составе повышенные содержания РЗЭ, Th и Mn.

В результате исследования первичных расплавных включений в акцессорных хромшпинелидах из дунитов были выяснены особенности химического состава высокомагнезиальных пикрит-базальтовых расплавов, формировавших ультрамафитовые массивы Сибирской платформы. С помощью расчётного моделирования (программы PETROLOG и PLUTON) на основе данных по составу включений определены температуры кристаллизации оливинов из дунитов Гулинского (1520-1420 °C), Кондёрского (1545-1430 °C), Инаглинского (1530-1430 °C), Чадского (1460-1420 °C) массивов, а также хромшпинелидов из этих же комплексов: Гулинский (1410-1370 °C), Кондёрский (1420-1380 °C), Инаглинский (до 1430 °C), Чадский (1430-1330 °C). В целом расчётное моделирование позволило установить, что на Сибирской платформе существовали два типа эволюции высокомагнезиальных расплавов. Первый тип характерен для Гулинского плутона, где наблюдается следующая последовательность формирования: дуниты → пироксениты → щелочные породы. Второй тип представлен Кондёрским массивом, в котором последовательность иная: дуниты → косьвиты → пироксениты и оливин-диопсидовые породы.

Для характеристики минералогии россыпного золота Южного Урала проведены поиски и исследование микровключений рудных минералов в зёрнах самородного золота. Изучено 110 неокатанных и слабо окатанных зёрен в 1-2 мм из восьми россыпных зон. Микровключения рудных минералов выявлены в шести россыпях Миасской зоны. Список включает сульфиды, арсениды, медистое золото, платиноиды. Для всех микровключений установлена связь с конкретными месторождениями рудного золота и хромитопроявлениями. Отмечено, что северные фланги Таловского, Нуралинского массивов, к которым приурочены золотые россыпи с платиноидами, требуют опоискования в отношении платиноидной минерализации.

Microinclusions of ore minerals were found and studied in grains of native gold for characterization of the mineralogy of placer gold of the South Urals. One hundred ten unrounded and poorly rounded grains with a size of 1–2 mm from eight placer zones were studied. Microinclusions of ore minerals were detected in six placers of the Miass zone. The list of minerals includes sulfides, arsenides, Cu-bearing Au, and PGEs. All microinclusions show links to certain deposits of ore gold and chromite occurrences. It is suggested that the northern flanges of the Talovsky and Nurali massifs containing gold placers with PGEs require a search for PGE mineralization.

Впервые на колчеданных месторождениях выявлены аномально высокие содержания Se, In на выклинках рудных залежей, сложенных мелкообломочными слоистыми сульфидными отложениями, преобразованными в стадию субмаринного гипергенеза. Установлены собственные минеральные формы Se – клаусталит, науманнит и In – рокезит. Источником Se послужил гидротермальный халькопирит, присутствующий в значительных количествах во фрагментах палеогидротермальных труб “черных курильщиков”. Основное количество In поступило при растворении обломков гидротермального сфалерита, неустойчивого в зоне субмаринного гипергенеза в присутствии окислявшегося пирита.

Золоторудные месторождения Копыловское и Кавказ (Артемовский рудный узел, Бодайбинский район) залегают в терригенной углеродистой толще догалдынской свиты бодайбинской серии верхнего протерозоя и приурочены к ядерным частям антиклинальных структур высоких порядков. На них выделяются золото-сульфидный и золото-сульфидно-кварцевый типы руд. Среди рудных минералов преобладает пирит с подчиненным количеством сульфидов меди, свинца, цинка, никеля и кобальта. Самородное золото встречается как в свободных зернах, так и в виде включений и просечек в пирите. Выделяется несколько морфологических разновидностей пирита: 1) фрамбоидальный и тонкозернистый пирит, образовавшиеся при осадконакоплении и диагенезе; 2) мелкозернистый субгедральный до эвгедрального пирит, отвечающий процессам катагенеза, метаморфизма и динамометаморфизма; 3) крупнокристаллический эвгедральный незолотоносный пирит, развитый во вмещающих породах за пределами рудных тел и месторождений. Анализ состава пирита при помощи рентгеноспектрального микроанализа и ЛА-ИСП-МС показал, что от осадочно-диагенетического пирита к пириту метаморфогенному значительно уменьшается содержание примесей Au, Ag, Co, Pb, Sb, Bi, Ba, Mo и Tl и увеличивается – Ni, Cu, As, Se, в наибольшей степени – U. Предполагается, что золото первоначально было накоплено во время отложения вмещающих пород в формах, связанных с углеродистым веществом и сингенетичным пиритом, и переотложено в результате процессов катагенеза и метаморфизма в самородной форме, при этом кристаллизовались более поздние формы пирита и ассоциирующие с ними сульфиды цветных металлов.

В результате анализа расплавных включений в акцессорных хромшпинелидах установлены физико-химические параметры кристаллизации дунитов. Экспериментальные, аналитические исследования включений прямо свидетельствуют о формировании рассмотренных дунитов из высокомагнезиальных расплавов, близких по своему петрохимическому составу и высокотемпературным характеристикам к меймечитовым магмам. Устанавлена последовательная эволюция состава магматических систем в ходе внутрикамерной кристаллизации дунитов массива от пикрит-меймечитового (с формированием оливинов при 1590–1415°С и образованием хромшпинелидов при 1405–1365°С) к пикробазальтовому и базальтовому.