Том 519, № 1 (2024)

Приводятся сведения об абсолютной величине напряжённости магнитного поля Земли в начале мелового суперхрона С34n, полученные по базальтам о. Гукера архипелага Земля Франца-Иосифа (ЗФИ), которые рассматриваются в качестве одного из проявлений крупной изверженной провинции Высокоширотной Арктики. Хорошая сохранность информации о древнем геомагнитном поле в изученных базальтах обусловлена наличием псевдооднодоменных зёрен первично-магматического титаномагнетита. Полученные определения палеонапряжённости методом Телье-Коэ, с учётом других необходимых обоснований, удовлетворяют общепринятым критериям надёжности и свидетельствуют, что интенсивность магнитного поля Земли 125 млн лет назад, в момент формирования траппов архипелага ЗФИ, была в 4 раза ниже современной. Согласно нашим оценкам, среднее значение виртуального дипольного момента составляет 1.7 × 10²² А·м². Новые определения поддерживают представления о низкой величине палеонапряжённости на рубеже баррема–апта, наличии корреляционной связи между напряжённостью геомагнитного поля, частотой инверсий и формированием мантийных плюмов.

Впервые определён U‒Th‒Pb-возраст метариодацитов тальинской свиты (1926±7 млн лет), принадлежащей к раннедокембрийскому вулканогенно-осадочному комплексу Кольско-Норвежской области. Новые данные относят тальинскую свиту к калевийскому надгоризонту в региональной стратиграфической шкале раннего докембрия. Геохимические и Nd-изотопные данные доказывают схожесть состава типовых разновидностей метавулканитов (коматиитовых базальтов, глинозёмистых метабазальтов и метариодацитов) каскамской и тальинской свит. Совокупность данных значительно расширяет представления о площади развития супракрустального комплекса калевия и раннепалеопротерозойского вулканизма в пределах Кольско-Норвежской области Фенноскандинавского щита.

Определён Rb–Sr возраст глуконита и U–Pb (LA–ICP–MS) возраст обломочного циркона из песчаников окосской свиты рифея и усть-пинежской свиты венда в параметрической скважине Кельтменская-1, пробуренной в Вычегодском прогибе Мезенской синеклизы европейского севера России. Модельный Rb–Sr возраст глауконита (870–820 млн лет) и U–Pb возраст самого молодого детритового циркона (1005±14 млн лет) ограничивают время накопления окосской свиты первой половиной позднего рифея, что хорошо согласуется с биостратиграфическими данными. U–Pb возраст самого молодого детритового циркона, полученного из нижней части усть-пинежской свиты, позволяет предполагать, что седиментация поздневендских песчаников в Мезенский бассейн началась около 575 млн лет назад. Таким образом, продолжительность стратиграфического перерыва между рифеем и вендом составляет около 250–300 млн лет. В позднерифейское и поздневендское время Мезенский бассейн заполнялся терригенным материалом архей–позднепротерозойского возраста (от 3.25 до 1.02 млрд лет), источниками которого были породы Балтийского щита. В нижней части усть-пинежской свиты обнаружена популяция детритового циркона вендского возраста (730–575 млн лет), возможным источником которого могли быть породы Протоуральско-Тиманского орогена.

Предложена термодинамическая модель тройной флюидной системы H₂O–LiCl–NaCl в диапазоне температур от –77 до +300°С, включающая низкотемпературные фазовые переходы продуктов замораживания водно-солевых включений. Модель основана на уравнениях Питцера с использованием новых параметров взаимодействия Na, Cl и соответствующих им констант равновесия реакций c участием твёрдых и жидкой фаз. Модель позволяет на основании данных микротермометрии флюидных включений (Т фазовых переходов при нагревании после замораживания) определять концентрации солей. Характеристики (Т, мас. % LiCl и NaCl) тройных точек с твёрдыми фазами эвтектики E'' (лёд + LiCl·5H₂O + NaCl·2H₂O), перитектик ${\text{P}}_1^{\text{''}}$(LiCl·5H₂O + + NaCl·2H₂O + NaCl) и ${\text{P}}_2^{\text{''}}$( LiCl·5H₂O + LiCl·3H₂O + NaCl) и котектические, перитектические кривые, разделяющие фазовые поля (лёд + L, NaCl·2H₂O + L, NaCl + L), а также, изотермы растворимости льда, гидрогалита и галита, рассчитанные на основе модели, показали хорошую сходимость с экспериментальными данными. В качестве примера применения модели к природному объекту определены содержания солей в литийсодержащих включениях рассолов кварцевых жил поздних генераций района Большие Кейвы Фенноскандинавского щита.

В статье охарактеризованы специфические габброиды, главным породообразующим минералом которых является фассаит – богатый глинозёмом (до 12 мас. % Al₂O₃) кальциевый пироксен, типичный для высокотемпературных метасоматических пород. Фассаитовые габбро по геохимическим характеристикам близки к субщелочным монцогаббро устькрестовского комплекса, широко распространённым в пределах Крестовского субтеррейна Ольхонского террейна (Западное Прибайкалье). В то же время они резко отличаются от последних по более высокому содержанию CaO и MgO и пониженному – SiO₂ и Al₂O₃. Фассаитовые габбро слагают несколько небольших массивов в обрамлении Усть-Крестовского массива монцогаббро, не контактируя с последними. Предложена модель образования фассаитовых габбро за счёт ассимиляции карбонатного материала (коровые карбонатные выплавки) субщелочными базитовыми магмами.

Исследованы образцы кремнистых отложений Южно-Камбального Центрального термального поля (ЮКЦ), содержащих уникальную рудную минерализацию. Для исследования использовались оптическая микроскопия, сканирующая электронная микроскопия, рентгеноспектральный микроанализ, рентгенофазовый анализ, метод масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой и спектроскопия комбинационного рассеяния. В кремнистых отложениях обнаружены повышенные концентрации и широкий спектр редких и редкоземельных элементов. Наряду с минералами кремнезёма (кварц, моганит, кристобалит-тридимитовый опал), оксидами (гематит, анатаз), гидроксидами (гётит), сульфатами (барит с примесями Sr, гипс), установлены сульфиды (пирит, марказит, халькопирит, халькозин), фосфаты (ксенотим-(Y) с примесями лантаноидов, S, Ca и As; берлинит, AlPO₄ с примесями V) и апатит. Выявлены субграфические срастания анатаза и кварца, нередко в ассоциации с пиритом. Подобная минерализация ранее не диагностирована в геотермальных системах Курило-Камчатского региона и отражает физико-химическую специфику глубинных металлоносных растворов ЮКЦ.

Методом монокристального рентгеноструктурного анализа и спектроскопии комбинационного рассеяния (КР) исследованы структуры двух кристаллов калиевого рихтерита с кристаллохимическими формулами (K_0.44Na_0.32□_0.24)_Σ=1(Ca_1.18Na_0.82)_Σ=2Mg₅Si₈O₂₂OH₂ и (K_0.83Na_0.02□_0.15)_Σ=1(Ca_1.11Na_0.89)_Σ=2Mg₅Si₈O₂₂OH₂, синтезированных при давлении 3 ГПа и температуре 1000ºС в системе MgSiO₃+CaMgSi₂O₆+K₂CO₃+Na₂CO₃+CO₂+H₂O. Получены параметры моноклинных ячеек: a=10.0256(5) и 9.9748(11), b=17.9874(7) и 17.9879(16), c=5.2687(3) и 5.2746(6) Å, Vэ.я. = 916.17(18) и 918.52(8) ų, β = 104.520(12)^o и 104.821(5)^o, пр. гр. С2/m (12), Z = 2. Установлено, что позиции М(1), М(2) и М(3) заселены Mg²⁺, позиция М(4) занята одновременно Сa²⁺ и Na⁺. Катионы Na⁺, не вошедшие в M(4), располагаются в позиции А, которая также вмещает катионы K⁺. КР-спектроскопия показала наличие вакансий в позиции А в обоих образцах. Cтруктура соответствует “идеальной” структуре минералов группы рихтерита. Объёмы элементарных ячеек измеренных кристаллов прямо пропорциональны содержанию K в позиции А. На основе обобщения новых и литературных данных предложено уравнение зависимости V_э.я. для амфиболов ряда рихтерит Na(NaCa)Mg₅Si₈O₂₂(OH)₂ – K-рихтерит K(NaCa)Mg₅Si₈O₂₂(OH)₂ с низким содержанием тремолитовой составляющей от содержания K в позиции A.

В результате изучения микрофитофоссилий из нижнеплейстоценовых отложений пещеры Таврида в центральном Крыму реконструировано существование растительности открытых обстановок с преобладанием злаково-разнотравных луговых группировок и участием сосново-дубовых лесов. Эти выводы согласуются с данными по составу наземных позвоночных из местонахождения Таврида. Изученный спектр демонстрирует сходство со спорово-пыльцевым комплексом березанского горизонта Украины (максимальный возраст около 1.8 млн лет). На основании массового присутствия в копролитах трихом и растительных волокон, сходных с таковыми Ficus carica Linnaeus, 1753, предполагается, что вымершие гиены Pachycrocuta brevirostris (Gervais, 1850) в соответствующие сезоны поедали плоды инжира.

Представлены результаты первой высокоточной маршрутной аэрогравиметрической съёмки, выполненной в 2023 году по профилю вкрест озера Байкал на высоте полёта 5300 метров. Описан используемый при измерениях аэрогравиметрический комплекс на базе самолёта-лаборатории АН-26БРЛ. Непосредственно над акваторией озера наибольшая отрицательная величина измеренной аномалии поля силы тяжести составила –180.8 мГал, горизонтальный градиент измерения поля вдоль профиля – до 9 мГал/км в районе западного и до 5 мГал/км в районе восточного берегов Байкала. Внутренняя сходимость значений аномалий на маршрутном профиле для комплекса из трёх приборов составила 0.74 мГал. Для Байкальского рифтового бассейна выполнены оценки разрешающей способности и достоверности наиболее актуальных современных глобальных моделей гравитационного поля Земли UGM-SGG-2, EGM2008, XGM2019 и Sandwell and Smith v32, базирующихся на спутниковых данных. Показано, что среднеквадратичные отклонения поля по всему профилю между значениями, рассчитанными по спутниковым моделям с числом коэффициентов разложения 2190 и более от аэрогравиметрических наблюдений, составляют 9.5–17.9 мГал, а максимальные отклонения в отдельных пунктах маршрута 40–80 мГал. С использованием аэрогравиметрических профильных данных выполнено сравнение с данными морской гравиметрической съёмки масштаба 1:500 000. Благодаря высокой детальности данных вдоль аэрогравиметрического профиля определено, что фактическая величина главной отрицательной аномалии на воздушном профиле выше, чем та, которая принималась для анализа и комплексной интерпретации геофизических данных в районе озера Байкал.

Для выявления в окрестности горнодобывающих предприятий потенциально опасных тектонических разломов предлагается использовать очаговые характеристики слабых сейсмических событий, а именно, приведённую энергию и скорость распространения разрыва. Для анализа были выбраны два массива горных пород, в которых регистрировались микросейсмические события, индуцированные ведением горных работ. Первый, Коробковское железорудное месторождение Курской магнитной аномалии (КМА), расположен в асейсмичном регионе. Для второго участка, апатит-нефелинового месторождения Хибинского массива, характерна довольно интенсивная природная и техногенная сейсмичность. Результаты анализа показали, что для рассматриваемых объектов значения приведённой сейсмической энергии и скорости распространения разрыва существенно отличаются. Для месторождения Хибинского массива значения параметров приближаются к диапазону значений для “нормальных” землетрясений. Для месторождения КМА полученные аномально низкие значения приведённой энергии и скорости распространения разрыва соответствуют “медленным” землетрясениям. Полученные результаты говорят о перспективности использования выбранных параметров в качестве индикаторов возможности возникновения крупных динамических событий на контролируемом участке разломной зоны.

Используя статистические свойства решения уравнения Фоккера-Планка-Колмогорова (ФПК) для скоростей и координат, а также с использованием метода идентификации вихрей, получены количественные оценки распределений различных характеристик циклонов и антициклонов (в т.ч. время жизни, скорость ветра, размер, характерный форсинг и кинетическая энергия) в зависимости от их интенсивности. Расчёты выполнены по данным реанализа ERA5 за период 2010‒2021 гг. Время жизни вихрей, оцененное с использованием ФПК, соответствует времени жизни, полученным с использованием метода идентификации вихрей, а теоретическое распределение циклонов по интенсивности практически совпадает с наблюдаемыми. Также исследованы характеристики вихрей в течение их жизненного цикла. В целом, все анализируемые характеристики циклонов растут при их интенсификации. Но для интенсивных антициклонов увеличение не так выражено, как для циклонов.

Дыхание почвы (soil respiration, SR) является одним из крупнейших потоков в глобальном цикле углерода, превышающим антропогенную эмиссию CO₂ более чем на порядок. Определение величины гетеротрофной составляющей SR необходимо для оценки баланса углерода на экосистемном, региональном, национальном и глобальном уровнях. В рамках Важнейшего инновационного проекта государственного значения “Единая национальная система мониторинга климатически активных веществ” организована первая в России национальная сеть, одной из функций которой являются наблюдения за эмиссией СО₂ из почв. Впервые для территории России на основе методически идентичных полевых измерений, проведённых одновременно в летний период (июнь–август 2023 г.) на 75 площадках мониторинга, приуроченных к различным экосистемам в основных биоклиматических зонах (от тундры до полупустыни), выполнен анализ величины SR и его связи с температурой верхнего 5−10-см слоя почвы (Ts). Показано, что положительное влияние температуры почвы на среднелетнюю скорость и максимальные месячные значения SR наблюдается в интервале средних Ts от 10 до 20°С. Среди исследованных экосистем наименьшие значения SR выявлены в тундровых и болотных экосистемах, а наибольшие − в лесостепных. Среди лесных экосистем наименьшая величина SR характерна для лиственничников, тогда как самые высокие значения SR наблюдались в широколиственных лесах лесостепной зоны. Для уточнения полученных закономерностей необходимо расширение исследований во всех биоклиматических зонах, но, главным образом, в агроценозах, тундровых и степных экосистемах.

За семидесятилетний период зарегулирования речной долины Дона, в условиях маловодного цикла в водосборном бассейне произошли необратимые геоморфологические и биогеоценотические преобразования. В результате устойчивой лавинной седиментации обмелела дельта Дона и взморье Таганрогского залива. При сильных сгонных восточных ветрах, морское дно у г. Таганрога, с. Порт-Катона и с. Займо-Обрыва осушается на расстояние 5–10 км и более. В зимний период 2023‒2024 гг. отмечено уникальное явление активности и скопления сазана в дельте р. Дон. Явно нехарактерные массовые скопления ценных промысловых видов, их раннее созревание, можно связать с действием комплекса факторов, которые были спровоцированы повышенным сбросом воды из Цимлянского водохранилища. Поток воды с рыбной массой по гирлам Кривое и Свиное, при экстремальном сгоне упёрся в пересыпь, которая отражает эффект обмеления р. Дон после 1952 г.