.АРХИВ СТАТЕЙ

Экспериментально исследованы взрывчатые свойства порошков частиц полиметилметакрилата (ПММА) диаметром 100, 800 нм и 30 мкм. Установлено, что при низкой концентрации, благодаря высокойудельнойповерхности, максимальная скорость роста давления взрыва и его значения для частиц размером 100 нм значительно больше, чем у частиц размером 800 нм и 30 мкм. При концентрации больше 250 г/м3 интенсивность взрыва частиц размером 100 нм становится меньше, чем у частиц размером 800 нм, но остается выше, чем у 30-микронных частиц, из-за склонности первых к агломерации. Наибольшие значения давления взрыва увеличиваются с ростом концентрации для всех типов частиц, достигая максимума при концентрации 250 г/м3, но при концентрации больше 500 г/м3 они меняются незначительно. В соответствии с классификацией материалов на основе индекса дефлаграции наночастицы ПММА представляют б´льшую опасность взрыва и дают б´льшую его интенсивность, чем частицы микронного размера.

Выполнены измерения электросопротивления медной фольги при ударном сжатии. Построены зависимости электросопротивления и электропроводности от ударного давления в диапазоне до 20 ГПа. Эти зависимости являются монотонными, без явных изломов и особенностей. Выявлена качественная зависимость электросопротивления металла от ударного импеданса материала обоймы, в которой располагается образец. Сравнение полученных данных с результатами других авторов указывает на важность учета материала обоймы, формы и толщины образца, процедуры определения параметров состояния образца.

Представлены результаты экспериментального исследования передачи детонации в тонких слоях пластичного взрывчатого вещества ПВВ-12М (90 % гексогена,10%связки) через сплошные и перфорированные перегородки. Для слоев ВВ толщиной 2 ч 12 мм определены критические толщины перегородок из стали и оргстекла, при превышении которых детонация не передается. Показано, что ударные волны в ограничивающих заряд ВВ пластинах могут опережать инициирующую ударную волну в пассивной части заряда ВВ и с боковой поверхности нагружать заряд ВВ. Тем самым создаются периферийные десенсибилизированные слои ВВ, уменьшающие толщину слоя детонационноспособного ВВ и затрудняющие передачу детонации. Для передачи детонации через перегородки толщиной больше критической предложено использовать отверстия в перегородке, закрытые тонкими пластинами. Определены толщины пластин, при которых детонация распространяется через отверстие как в прямом и обратном направлениях, так и только в прямом направлении.

Проведено сравнение двух вариантов околопредельного инициирования тэна насыпной плотности: ударом пластины и внедрением в порошок интенсивного потока горячих газов. Использовалась синхротронная диагностика плотности вещества. Оба способа приводят к развитию детонации за время порядка 10 мкс, однако природа инициирования резко различается. При инициировании непроницаемым поршнем формируется плотная пробка сжатого материала, от фронта которой после некоторой задержки отделяется волна, развивающаяся за счет реакции в нормальную детонацию. При высокоэнтальпийном инициировании потоком горячих газов сжатие порошка невелико и процесс развивается в газопроницаемом веществе, начиная со стадии быстрого конвективного горения с последующим переходом в детонацию.

Проведено численное моделирование зажигания тэна поглощающей лазерное излучение пленкой оксида меди. Результаты расчета показали наличие минимума на зависимости динамического времени задержки зажигания тэна прямоугольным лазерным импульсом от толщины поглощающей пленки. Этот эффект обусловлен тем, что при толщине пленки, соизмеримой с обратной величиной коэффициента поглощения, количество тепла, выделяющегося в тонкой пленке вследствие многократного отражения светового потока, пропорционально ее толщине. Поэтому с уменьшением толщины пленки необходимо больше времени, чтобы ее нагреть до температуры зажигания тэна. В случае толстой пленки требуются дополнительные энергия и время для прогрева ее холодной части до температуры зажигания тэна.

Установлена возможность передачи детонации из пузырьковой реагирующей среды в объем взрывчатого газа, находящийся над поверхностью раздела. Опыты выполнены в постановке, когда пузырьковую детонацию возбуждали взрывом проводника в газожидкостной среде. Исследована динамика границы газожидкостной среды после прихода к ней волны пузырьковой детонации. Расстояние между проволочкой и границей пузырьковой среды уменьшали вплоть до 1 см, когда происходило инициирование объема газа горячими продуктами от взрыва проводника и разрядной плазмой. Определена вероятность передачи детонации из пузырьковой среды в объем газовой смеси в зависимости от глубины погружения проволочки, и описаны механизмы воспламенения объема взрывчатого газа.

Методами численного моделирования исследуется задача о выходе гетерогенной детонации газовзвесей частиц алюминия в кислороде из круглой трубы и о ее распространении в полуограниченное и неограниченное пространство. Анализируется влияние диаметра частиц монодисперсных взвесей и состава бидисперсных взвесей на режимы распространения. Результаты расчетов сравниваются с данными по гетерогенной детонации газовзвесей в плоском канале и по газовой детонации. Установлено, что критические значения ширины канала и диаметра трубы, как и в газовой детонации, различаются в 2 ÷ 2.5 раза. Однако отношение критического диаметра к размеру детонационной ячейки гетерогенной детонации может быть на порядок меньше, чем в газовых смесях.

Представлен анализ различных гипотез и моделей, касающихся физической природы отрицательного эрозионного эффекта. Дана оценка влияния различных факторов на возникновение этого эффекта, выделены наиболее существенные из них. Предложена система уравнений для исследования отрицательного эрозионного эффекта. Найдены новые полезные свойства числа Булгакова — Липанова.

Проведено численное моделирование безгазового горения образца в виде комбинации термически сопряженных плоских слоев, состоящих из двух смесей различной химической активности,— модель химической печки. Установлены критические условия горения в зависимости от соотношения объемов смесей в образце или содержания продуктов реакции. Определены время, скорость и режимы горения слоевой композиции в зависимости от объемного содержания смесей, толщины и количества слоев. Рассмотрено распространение волны горения с учетом «гомогенизации» образца при уменьшении толщины слоев при фиксированной концентрации компонентов.

Предложена модель процесса кислородной резки металлической пластины, в которой учитываются нагрев внешним и внутренним источниками тепла, теплоотвод из зоны реза и уменьшение толщины разрезаемой детали. Модель реализована численно. Продемонстрированы возможности модели для описания различных режимов резки: поверхностной и разделительной, резки в кинетическом и диффузионном режимах. По результатам расчетов построено поле температуры, исследовано влияние параметров на изменение толщины детали и формы края реза. Результаты качественно согласуются с данными экспериментов.

Решена задача о горении метановоздушной смеси в щелевой горелке с адиабатическими внешними стенками. Задача исследовалась численно в одномерной постановке в размерных переменных. Определена граница существования устойчивого высокотемпературного режима горения метановоздушной смеси в зависимости от скорости подачи газа и содержания метана в смеси. Определен механизм срыва устойчивого горения. Показано влияние теплообмена газа с внутренней вставкой на устойчивость горения.

Найдены верхние и нижние пределы воспламенения смесей силан — кислород и силан — воздух при давлении 0.05 ÷ 1.1 атм и температуре 350 ÷ 640 К на основе детальной химической кинетики Вестбрука. Показано слабое влияние процесса гибели радикалов ОН на эти пределы (их устойчивость) в рамках аррениусовской модели кинетики. Выявлено влияние состава смеси силан — воздух на пределы воспламенения. Показано, что при увеличении доли силана изменение предельных температур воспламенения немонотонное.

Численно исследовано распределение энтальпии во фронте одномерных пламен гомогенных смесей водорода, пропана, формальдегида и метанола с воздухом. Показано, что в отличие от классических представлений распределение энтальпии имеет более сложный характер: возможен как ее рост, так и понижение относительно начального значения. Конкретный вид распределения определяется, в том числе, и промежуточными компонентами, образующимися во фронте пламени, поскольку они также являются носителями химической энергии и переносят ее благодаря диффузии.

Исследовалось распределение динамических и тепловых параметров газа в непосредственной близости от стабилизатора пламени (за ребром и за уступом высотой 3 мм). С помощью аппаратуры PIV получены данные о продольной и поперечной компонентах скорости, о пульсациях скорости и корреляции пульсаций в пограничном слое с горением и без горения. Температуру измеряли термопарой. Выполнена визуализация пламени в видимой и ультрафиолетовой областях. Показано, что около передней кромки пламени в области присоединения потока скорость газа близка к нормальной скорости горения. По результатам измерений получены оценки тепловыделения. Установлено наличие областей объемного и фронтального горения, кинетического и диффузионного реагирования. По мере удаления от стабилизатора интенсивность тепловыделения снижается более чем на порядок величины.

Важным этапом создания перспективных двигателей и энергетических установок является отработка эффективного процесса сжигания углеводородного топлива. В литературе широко представлены расчетные и экспериментальные данные по горению различных газовых топлив в лабораторных условиях, но недостаточно данных по эффективному сжиганию газообразных углеводородов в многофорсуночных коротких камерах сгорания. В статье представлены результаты систематических экспериментальных исследований рабочего процесса в модельной прямоточной камере сгорания прямоугольного сечения с горением природного газа (метана) ввысокоскоростном дозвуковом воздушном потоке.

Современная высокоскоростная оптическая диагностика, а также новейшие методы визуализации позволяют исследовать высокодинамичные процессы горения в многофазных реакционных системах. В обзор включены самые последние работы по применению в этих целях высокоскоростной (5 кГц) плоскостной лазерно-индуцированной флюоресценции радикалов ОН. Этот метод использовался для визуализации динамических изменений концентрации ОН в газовой фазе вблизи поверхности твердых, жидких и гелеобразных топлив. Обнаружено, что помимо флюоресценции ОН в газовой фазе под действием лазерного излучения на длине волны 283.2 нм также флюоресцирует конденсированная фаза этих топлив. Одновременная визуализация сигналов флюоресценции радикалов ОН в газовой фазе и компонентов конденсированной фазы позволяет проводить различные исследования, ряд примеров представлен в обзоре.

Незаземленная горизонтальная петля, используемая в качестве источника в методе переходных процессов, в совокупности с подстилающей ее верхней частью разреза образуют систему с распределенными параметрами. На поздних временах и/или низких частотах для ее описания и анализа целесообразно использовать модель эквивалентного контура с сосредоточенными параметрами. На временах, сравнимых с периодом собственных колебаний тока в петле, модель в виде эквивалентного контура не объясняет экспериментальные данные. Их анализ свидетельствует о том, что в области ранних времен петля может быть представлена в виде комбинации двух длинных линий, образованных проводом петли и подстилающей его геологической средой. Такое представление петли позволяет, воспользовавшись средствами теории длинных линий, рассчитать ток для любого момента времени в любой точке петли. Поскольку на ранних временах параметры генераторной петли зависят от геоэлектрического разреза и окружающей обстановки, такое понятие как «первичное поле источника» применительно к измерениям на ранних временах теряет смысл. Поэтому инверсия индукционных переходных характеристик в области ранних времен на основе теории и моделей традиционной импульсной индуктивной электроразведки не представляется возможной. Однако, как показано на примере петли, шунтированной согласующим резистором, модель, основанная на теории длинных линий, позволяет решить обратную задачу, а именно подобрать параметры линий и сопротивление подстилающей среды, при которых модельные графики выключения тока близки к измеренным.

В скорости векового хода (СВХ) элементов геомагнитного поля — горизонтальной составляющей Н, вертикальной составляющей Z и наклонении I — выявлены флуктуации двух видов: с коротким (3 ± 0.15 года) периодом (КФ) и длиннопериодные (ДФ) (10—70 лет). Оценены амплитуды КФ СВХ. КФ однородны по всей Земле, флуктуации СВХ Z и I синхронны и имеют одинаковые фазы, а флуктуации СВХ Н противоположны им по фазе. Моделированием поля эксцентричного диполя с переменной широтой осевого полюса показано, что КФ СВХ вызваны колебаниями оси диполя (и ответственных за дипольное поле токовых систем во внешнем ядре). ДФ СВХ по-разному проявляются в разных регионах, в их природе преобладает влияние токов в жидком ядре вблизи границы с мантией.

Представлены итоги полевых археолого-геофизических работ. Описываются наиболее информативные результаты исследований за последние три года на территории Барабинской лесостепи. Работы проведены на разнотипных археологических памятниках широкого хронологического диапазона (VI тыс. до н.э. — II тыс. н.э.). Информация о наличии, размерах, конфигурации археологических объектов получена на основе данных магнитометрии и электрометрии. Изучены контрасты магнитных свойств верхнего горизонта современной почвы и подстилающего субстрата на территориях разнотипных и разновременных археологических памятников. Установлено, что малая контрастность приводит к уменьшению амплитуд магнитных аномалий над погребенными древними структурами. Подтверждена эффективность применения методов геоэлектрики там, где магнитометрия недостаточно эффективна.

Приведены первые данные по 40Ar/39Ar датированию, геохимии редких элементов и изотопному (Nd, Sr, O) составу Белогорского габбро-фойдолит-фойяитового интрузивного массива как одного из типичных представителей щелочной провинции на северо-востоке Кузнецкого Алатау. Установленный возраст породообразующего амфибола ~ 401—403 млн лет принимается за время формирования плутона в раннем девоне. По особенностям распределения и соотношениям LILE и HFSE в породах предполагается, что внедрение интрузии происходило в обстановке «суперпозиции» (наложения) девонского мантийного плюма на раннепалеозойские аккреционно-коллизионные вещественные комплексы. В связи с этим источник вещества магматических производных имел гетерогенный состав со смешением материала плюмового, надсубдукционного и корового субстратов. Мантийная компонента могла быть представлена комбинацией PREMA + EM, что подтверждается параметрами изотопного состава неодима (εNd (Т) ≈ 3.2—4.6; TNd(DM) ≈ 0.8 млрд лет) щелочных пород. Эффекты коровой контаминации отражены в повышенных отношениях изотопов стронция и кислорода ((87Sr/86Sr)T ≈ 0.7046—0.7054; δ18О ≈ 8.5—9.2 ‰, SMOW).

В пределах Южно-Муйской глыбы исследованы высокобарические мафические гранулиты и гранатовые пироксениты, встречающиеся в виде будин и линз среди метаморфических пород киндиканской серии. Формирование первичных парагенезисов гранулитов и гранатовых пироксенитов происходило в интервале температур 670—750 °C и 9.5—12.0 кбар. Возраст пика гранулитового метаморфизма пород по цирконам LA-ICP-MS U-Pb-методом составляет 630 млн лет. Геохимические характеристики гранулитов и изотопный состав гафния цирконов позволяют предполагать, что в качестве протолита гранулитов выступали дифференцированные внутриплитные базиты, формирование которых проходило при участии ювенильного мантийного источника позднебайкальского возраста и мезо- или палеопротерозойской коры. Сходство возрастов гранулитового метаморфизма Южно-Муйского и эклогитового метаморфизма Северо-Муйского блока свидетельствует о пространственной совмещенности двух блоков к началу позднебайкальских субдукционноколлизионных событий.

На основе предложенной методики сквозного изотопного датирования проведена реконструкция термохронологической истории раннепалеозойских коллизионных, субдукционно-коллизионных систем и глаукофансланцевых комплексов Центрально-Азиатского складчатого пояса. Показано, что история формирования этих геологических структур складывается из коротких, синхронных этапов активных термических событий, сопряженных с масштабным мантийно-коровым магматизмом, метаморфизмом HP/LT, HT/LP типов, интенсивными тектоническими деформациями. В качестве глубинного механизма синхронизации предполагается проявление плюмов различного масштаба как во внутриокеанической, так и внутриконтинентальной обстановке.

Впервые проведены Sm-Nd изотопные исследования обломочных пород каменноугльно-раннемелового возраста северо-восточной окраины Сибирской платформы. Установлена и проинтерпретирована изменчивость изотопного состава осадков в данном временном интервале. Высокие значения εNd(t) для каменноугольно-пермских отложений (от –11 до –2) свидетельствуют, что при их накоплении значительный вклад вносили продукты размыва островодужных и ювенильных комплексов, расположенных в каменноугольное время в Таймыро-Североземельском складчато-надвиговом поясе. Положительные значения εNd(t) для песчаников триаса указывают на размыв близких по возрасту магматических пород трапповой формации. Верхнеюрские и особенно меловые отложения, формирующие Лено-Анабарский и Приверхоянский прогибы, характеризуются резко отрицательными значениями εNd(t) от –15 до –19, указывающими на размыв зрелой континентальной коры. Карбон-триасовые комплексы, входящие в состав Верхоянского складчато-надвигового пояса, имеют более высокие значения εNd(t) и не могли быть источником детритового материала для меловых песчаников. Отложения, заполняющие Приверхоянский краевой прогиб, формировались не за счет разрушения растущей к востоку горной системы, а за счет разрушения удаленных и гомогенизированных источников сноса с изотопными характеристиками древней коры. Такими потенциальными питающими провинциями могли быть выступы кристаллического фундамента Сибирской платформы, такие как Алданский щит.

На примере Тишинского и верхней части Риддер-Сокольного месторождений Рудного Алтая обосновываются динамометаморфические структурно-вещественные преобразования рудовмещающих пород и руд. Линзовидная и линзовидно-ленточная морфология рудных тел, наблюдаемая в современной структуре месторождений, обусловлена переотложением рудного вещества in situ в виде тел, ориентированных согласно направлению действия максимальных касательных напряжений и, соответственно, общему простиранию деформационно-метаморфических структур. Установлено, что динамометаморфизм является не только структуро- и породообразующим фактором, но имеет большое рудоконцентрирующее и рудолокализующее значение, благодаря чему в зонах интенсивных деформаций и структурновещественных преобразований формируются богатые рудные залежи. Определен возраст основных фаз динамометаморфического воздействия и время формирования рудных тел, наблюдаемых в современной структуре месторождений. Для Тишинского месторождения он соответствует интервалам 294—301 и 279—288 млн лет (раннепермская эпоха), а для линзовидных рудных тел верхнего уровня Риддер-Сокольного месторождения установлено время формирования порядка 307 млн лет (позднекаменноугольная эпоха).

Представлен детальный анализ поля природных напряжений в коре Северного Тянь-Шаня в масштабе осреднения 10—15 км, полученного по сейсмологическим данным локальной сети KNЕТ. Трансформация данных о механизмах очагов землетрясений в параметры тензора напряжений осуществлялась на основе метода катакластического анализа разрывных смещений, разработанного в ИФЗ РАН Ю.Л. Ребецким. Результаты в виде ориентации осей главных и величин редуцированных напряжений представлены для четырех глубинных уровней коры. Установлено, что кроме геодинамического типа напряженного состояния горизонтального сжатия, встречающегося преимущественно в коре центральной части Северного Тянь-Шаня, имеется также большое число участков с режимом горизонтального сдвига со сжатием и растяжением и даже с чистым горизонтальным растяжением (для верхних слоев восточной части Чуйской котловины, в Суусамырской впадине и ее ближнем окружении, в срединной части Киргизского хребта). Выделено несколько крупных участков повышенного и пониженного уровня эффективного всестороннего давления, определяющего согласно закону Кулона — Мора и соответствующий уровень девиаторных напряжений. Установлено, что относительно сильные землетрясения тяготеют к участкам коры пониженного уровня эффективного давления, где на разрывах действуют меньшие по величине силы сопротивления хрупкому разрушению — напряжения кулонового трения. Показано, что один из участков субширотного разлома северного склона Киргизского хребта протяженностью около 60 км формирует в своем окружении закономерное распределение напряжений, отвечающее правосдвиговой компоненте смещения его бортов.

Обсуждаются трудности и противоречия классической концепции тектоники плит. Проанализированы ее исходные положения (постулаты). Показано, что постулат о твердотельном вращении плит на поверхности Земли (так называемая теорема Эйлера), на котором основаны кинематические построения тектоники плит, далеко не всегда применим, в частности, при анализе меловых реконструкций Северной Атлантики и Арктики. Также не выполняется исходное положение о полной механической обособленности литосферных плит, эквивалентное допущению о замкнутости всех их границ. Предлагается обобщение классической теории тектоники плит, в котором последние рассматриваются как деформируемые тела — тектоника деформируемых литосферных плит. Обосновывается новая региональная геодинамическая модель, описывающая меловую и кайнозойскую эволюцию литосферы Арктики и Северо-Восточной Азии. Модель основывается на представлении о существовании горизонтально протяженной конвективной ячейки в верхней мантии, сопряженной с конвейерным механизмом субдукции тихоокеанской литосферы. В рамках предложенной модели находят свое естественное физическое объяснение такие известные тектономагматические процессы, как отступание островных дуг в сторону океана с образованием задуговых бассейнов, возникновение континентальных рифтовых зон и магматических провинций на значительных (более 1000 км) расстояниях от зон субдукции и т.д.

В южном складчатом обрамлении Сибирской платформы в позднем палеозое и раннем мезозое возникла Центрально-Азиатская рифтовая система. Специфику ее строения определяют зональные магматические ареалы, ядра которых представлены крупнейшими батолитами мира — Ангаро-Витимским, Хангайским и Хэнтейским, а периферию образуют одновозрастные с ними рифтовые зоны. На примере Хангайского батолита, являющегося ядром Хангайского зонального магматического ареала (области), показано, что граниты батолитов представляют особый класс анорогенных гранитоидов. Каждый из них характеризуется близким по возрасту проявлением пород широкого диапазона составов от низкощелочных до субщелочных и щелочных и от базитов до ультракислых пород. Показано, что геохимические и изотопные характеристики пород Хангайского батолита варьируют между параметрами вмещающей континентальной коры и ювенильного мантийного источника. Продукты последнего формировались по рифтовой периферии батолита, но, кроме того, проявились в его центральных участках в виде синплутонических базитовых интрузий. Изотопно-геохимические характеристики гранитоидов батолита свидетельствуют, что мантийные магмы принимали участие в формировании гранитоидных расплавов. С учетом объемов пород батолита, составляющих около 1 млн км3, Хангайский зональный магматический ареал может рассматриваться как пример крупной кислой магматической провинции, формирование которой контролировалось локализованным источником вещества и тепла, т. е. мантийным плюмом. Предложена модель, связывающая особенности состава, строения и геологической позиции батолитов с воздействием мантийных плюмов на литосферу складчатой области. Предполагается, что мантийные расплавы по механизму андерплейтинга внедрялись в основание коры или подслаивали ее, вызывали коровый анатексис и смешивались с анатектическими расплавами. В результате возникли магматические продукты, геохимические и изотопные характеристики которых варьировали между типичными для конвергентных границ литосферных плит, с одной стороны, и свойственными для внутриплитных обстановок, с другой.

Джерки привлекаются для выявления анизотропии электропроводности в нижней мантии, обусловленной фазовым переходом магнезиовюстита из полупроводникового состояния в металлическое на глубинах 1500—2000 км. Теоретически изучаются возможные особенности проявлений джерков на поверхности Земли, возбуждаемых токами во внешнем жидком ядре при наличии анизотропии электропроводности в нижней мантии. С применением разложений по сферическим гармоникам получены уравнения для потенциала геомагнитного поля при слабой анизотропии среды. Рассматриваются варианты решений этих уравнений как в частотном, так и во временном представлениях. Обсуждаются пути решения обратной задачи получения оценок анизотропии по данным о распределении характеристик джерков на поверхности.

Проведенные исследования сейсмодислокаций, связанных с активизацией Аксуйского разлома при катастрофическом Кеминском землетрясении 1911 г., показали наличие в пределах Чон-Аксуйского и Кичи-Аксуйского рамповых грабенов большого количества первичных и вторичных палеосейсмодислокаций. В траншее, пройденной нами вкрест сейсмоуступа Кеминского землетрясения (М ≈ 8, I0 = X—XI баллов) 1911 г., помимо взбросовой подвижки названного сейсмического события и соответствующего ему коллювиального клина, выявлено отчетливое взбросовое смещение — результат палеоземлетрясения, произошедшего около 3000 лет назад. Нами также зафиксированы отложения, сформированные в озере, подпруженном сейсмоуступом, которое образовалось в результате сильного землетрясении около 12700 лет назад. Полученные нами палеосейсмологические результаты, а также данные радиоуглеродного датирования и опубликованные по району исследований литературные материалы позволяют утверждать, что вдоль Аксуйского разлома в позднем плейстоцене—голоцене фиксируются периоды длительного сейсмического затишья, разделенные сильными сейсмическими событиями или их кластерами на рубежах 19500—20000, 12700, 4000—3000 лет назад, моложе 850 лет (включая Кеминское землетрясение 1911 г.).

Предложен способ трехмерного моделирования импульсных зондирований с помощью быстрого преобразования Фурье: вместо решения задачи во временной области решается серия задач в частотной области, полученных в результате преобразования исходного генерирующего импульса методом быстрого преобразования Фурье. Приводятся численные оценки погрешности предложенного метода по сравнению с методом решения задачи во временной области на модельной задаче с синусоидальным сигналом.

Проведен региональный анализ влияния антропогенного (кислотные выпадения) и природного (климатические изменения, эндогенный метан) факторов на гидрохимический состав и фитопланктон горных озер Восточной Сибири за последние 210 лет. Откликом диатомового сообщества озер на интенсивное выпадение кислотных дождей, приведшее в 1950—1985 гг. к закислению озер Европы и Северной Америки, было частичное замещение Cyclotella-complex более рН толерантными видами диатомовых водорослей: Aulacoseira lirata, A. italica, Tabellaria flocculosa. Однако эта антропогенная нагрузка была недраматична для экосистемы горного озера Орон. Диатомовые летописи показывают отчетливую тенденцию к снижению численности водорослей в озере с конца Малого ледникового периода. Мы предполагаем, что главной причиной снижения биопродуктивности Орона была нехватка питательных веществ, вызванная поставкой ультрапресных вод за счет таяния ледников, снежников и сезонного снежного покрова Кодарского хребта, в результате глобального увеличения температур в Северном полушарии. Изменения в экосистеме озера могли быть ускорены выбросами эндогенного метана.

Приведены палинологическая и палеомагнитная характеристики трех горизонтов Западной Сибири: журавского (верхний олигоцен, хаттский ярус), абросимовского и бещеульского (нижний—средний миоцен, аквитанский, бурдигальский, лангийский, серравалийский ярусы). Рассмотрен характер распространения диноцист Pseudokomewuia в стратотипическом разрезе журавского горизонта (с. Защитино) и в разрезе скв. 13 (пос. Челюскинцев), где вскрыты туртасская, абросимовская и бещеульская свиты. Сходство состава и структуры комплекса диноцист, близость палинофлор туртасского и абросимовского горизонтов, условия залегания и цикличное строение озерных отложений позволили сделать вывод о границе палеогена и неогена, которую рекомендовано проводить по основанию бещеульского горизонта. Абросимовский горизонт предлагается включить в состав верхнего олигоцена (верхи хаттского яруса). Данные скоррелированы с региональной палеомагнитной шкалой. Эти представления должны быть отражены в новой региональной стратиграфической схеме палеоген-неогеновых отложений Западно-Сибирской равнины.

Изучен таксономический состав комплексов фораминифер из керна скважин, пробуренных в южной и юго-западной частях Западно-Сибирского осадочного бассейна — Сильгинском и Ямало-Тюменском фациальных районах. Установлена полная последовательность фораминиферовых биостратонов для келловей-кимериджских отложений юго-западной части низменности, увязанная с подразделениями Общей стратиграфической шкалы. Выявлен ряд биостратонов в южной части Западной Сибири. На основании биофациального анализа фораминиферовых комплексов сделан вывод о принадлежности ЯмалоТюменского фациального района в келловей-кимериджское время к относительно глубоководной части бассейна, достаточно удаленной от береговой линии юрского моря, а Сильгинский фациальный район на протяжении оксфорд-средневолжского времени представлял собой зону относительного мелководья.

Приведены новые данные о строении и возрасте верхней части пермских отложений бассейна р. Сеторым (приток р. Восточная Хандыга) Южного Верхоянья, представленной имтачанской и низами некучанской свит. На основании новых находок остатков двустворчатых моллюсков бивальвиевой зоны Intomodesma costatum, изотопных определений углерода из их раковинного вещества и углерода органического вещества вмещающих аргиллитов впервые обоснована полнота пермского разреза. Приведено детальное описание контакта имтачанской и некучанской свит и установлена определенная преемственность литологических характеристик песчаников. Достаточно резкий литологический контакт между свитами отражает не региональный перерыв в седиментации, а смену обстановок осадконакопления — от верхних частей дельты к глубокому шельфу в условиях развивавшейся быстрой трансгрессии моря. Сделан вывод об отсутствии сколько-нибудь длительного перерыва между накоплением имтачанской и некучанской свит. Приведены изображения наиболее характерных форм двустворчатых моллюсков и криноидей из имтачанской свиты бассейна р. Сеторым.

Биостратиграфическое расчленение и корреляция ордовикских разнофациальных разрезов, развитых на западном склоне Южного Урала, выполнены с использованием фауны конодонтов и хитинозой. В Западно-Зилаирской зоне в карбонатно-терригенном разрезе у дер. Набиуллино выявлены верхнеордовикские конодонты, представленные важными космополитными таксонами, позволяющими выделить биостратиграфические подразделения, сопоставимые со стандартной конодонтовой шкалой Северо-Атлантической провинции. В терригенно-кремнистых разрезах Восточно-Зилаирской зоны установлены последовательности конодонтовых и хитинозоевых комплексов среднего и верхнего ордовика. В Уралтауской зоне в метаморфических породах белекейской свиты суванякского комплекса, относимой ранее к докембрию, обнаружены хитинозои среднего ордовика. Большинство таксонов, составляющие конодонтовые и хитинозоевые комплексы, имеют хороший корреляционный потенциал вследствие их широкого географического распространения. В разрезе у дер. Набиуллино Западно-Зилаирской зоны впервые зафиксирована положительная аномалия по δ13С интенсивностью 3.3 ‰, что может свидетельствовать о проявлении начального этапа изотопного события HICE на Южном Урале. В верхней части разреза отмечается развитие конодонтовой мелководной биофации. Это дает возможность предположить падение уровня моря в конце ордовикского периода.

Приводятся данные по геологической позиции, вещественному составу и условиям метаморфизма метавулканитов андезит-дацит-трахириодацитовой, лейкобазальт-базальтовой, базальт-андезибазальттрахиандезитовой и базальтовой ассоциаций, выделенных в составе енисейского амфиболит-гнейсового комплекса Ангаро-Канского блока. Впервые определен возраст цирконов (U-Pb датирование на ионном микрозонде SHRIMP-II) из двух проб метавулканитов андезит-дацит-трахириодацитовой ассоциации. Метавулканиты образовались в позднепалеопротерозойское (∼1.74 млрд лет) время и испытали метаморфизм на рубеже 750 млн лет. Наличие унаследованных цирконов и величины модельного Sm-Nd возраста (2.4—2.5 млрд лет) среднекислых метавулканитов указывают на формирование преимущественно из древнего корового источника. Показано, что позднепалеопротерозойское осадконакопление и вулканизм в интервале времени 1.78—1.74 млрд лет в Ангаро-Канском блоке происходили после основных коллизионных событий: высокотемпературного метаморфизма (1.89—1.87 млрд лет) и становления первой фазы гранитоидов Таракского массива (1.84 млрд лет). Существенно бимодальный характер вулканитов и их принадлежность к толеитовой и субщелочной сериям свидетельствуют в пользу формирования в условиях растяжения. По времени образования вулканиты енисейского комплекса коррелируют с внедрением внутриплитных гранитов Таракского массива, а терригенные осадки с отложениями средней части разреза сублукской серии в Урикско-Ийском грабене. Породы енисейского комплекса характеризуются неоднородным метаморфизмом, который соответствует условиям перехода от эпидот-амфиболитовой к амфиболитовой фации и всему P-T интервалу амфиболитовой фации.

По данным U-Pb изотопного анализа в гранитоидных интрузиях восточного склона Кузнецкого Алатау (Батеневский кряж) выявлены цирконы с возрастом ~ 510—490 и ~ 430—400 млн лет. На этом основании предполагаются два этапа развития регионального гранитоидного магматизма: в среднем—верхнем кембрии и в силуре—раннем девоне. Для двух зерен циркона из пород Тигертышского плутона получены даты ~ 1.9 и ~ 2.6 млрд лет, свидетельствующие о возможном вовлечении в процессы магмогенерации фрагментов палеопротерозойской континентальной коры. Независимо от возраста среди гранитоидов преобладают производные известково-щелочной калиевой (K2O/Na2O ≈ 0.5—1.7) серии. По соотношению глинозема, кальция и щелочей большинство их составов соответствует разновидностям I-типа (А/CNK ≤ 1.1) с пониженными железистостью и концентрациями HFSE, в том числе REE (ΣREE ≈ 100—300 г/т). Уровень и характер накопления редких элементов в породах указывают на возможное совместное участие в магмогенезисе вещества типа IAB и OIB. Предположительно влияние внутриплитной составляющей усиливалось в результате суперпозиции плюма на аккреционно-коллизионные образования, а их подплавление могло обусловить сохранение в гранитоидах геохимических признаков субдукционного магматизма. Изотопная неоднородность (εNd(T) = 2.3—4.8, (87Sr/86Sr)Т ≈ ≈ 0.7036—0.7051) гранитоидных комплексов свидетельствует о вероятной гетерогенности источников вещества при различной степени смешения материала умеренно деплетированной (PREMA) и обогащенной литосферной (EM) мантии, а также корового субстрата. С кембрийскими гранитоидами Кузнецкого Алатау синхронны и изотопно-родственны отдельные проявления регионального щелочно-базитового магматизма, развитие которого подтверждает реальность взаимодействия плюма с активной континентальной окраиной еще на каледонском этапе эволюции Центрально-Азиатского складчатого пояса.

Приведены результаты исследования геологического строения, возрастной последовательности становления поздненеопротерозойских-раннепалеозойских плагиогранитоидных и габброидных ассоциаций Бумбатхаирханского интрузивного ареала Озерной зоны Западной Монголии. Рассмотрены петрогеохимические характеристики плагиогранитоидов, позволившие оценить условия формирования исходных для них расплавов на островодужном и аккреционно-коллизионном этапах развития региона, а также выявить основные магмогенерирующие источники и ведущие механизмы, приведшие к формированию крупных объемов гранитоидных расплавов и их взаимосвязь с процессами рудообразования. По содержанию и характеру распределения редких и редкоземельных элементов и их индикаторным отношениям они подразделяются на плагиогранитоиды высоко- и низкоглиноземистого типа. Среди плагиогранитоидов островодужного этапа (551—524 млн лет) в Бумбатхаирханском ареале наиболее широкое развитие имеют высокоглиноземистые плагиограниты, формирование которых связано с частичным плавлением метабазитов при погружении их в зону субдукции при P ≥ 15 кбар в равновесии с гранатсодержащим реститом. По геохимическим характеристикам они имеют сходство с высококремнистыми адакитами различных регионов мира. Низкоглиноземистые плагиогранитоиды островодужного этапа имеют меньшее развитие. Геохимические характеристики указывают, что формирование исходных для них расплавов связано с частичным плавлением метабазитов, расположенных в основании островодужной системы при P ≤ 8 кбар в равновесии с амфиболсодержащим реститом. Плагиогранитоидные ассоциации аккреционно-коллизионного этапа (511—468 млн лет) в Бумбатхаирханском ареале характеризуются наиболее широким развитием плагиогранитоидов. Среди них выделяются плагиогранитоиды высоко- и низкоглиноземистого типа. По содержанию микроэлементов и их индикаторным отношениям, низкоглиноземистые плагиогранитоиды формировались за счет частичного плавления метабазитов в верхних частях коллизионного сооружения при P ≤ 8 кбар в равновесии с плагиоклазсодержащим реститом, а высокоглиноземистые плагиогранитоиды при плавлении метабазитов в основании утолщенной коры при P ≥ 15 кбар в равновесии с гранатсодержащим реститом. По данным геохронологических исследований, в Бумбатхаирханском очаговом ареале выделяются два этапа рудообразующих процессов, которые в пространстве и во времени связаны с формированием плагиогранитоидов низкоглиноземистого типа. Ранний этап формирования оруденения (518 ± 5 млн лет), фиксируемый по Cu(Au)-оруденению жильного типа, по времени соотносится со становлением островодужных низкоглиноземистых плагиогранитоидов массива Дарби (~524 млн лет). Второй этап формирования Cu-Mo(Au) порфирового оруденения (456 ± 4 млн лет) связан с низкоглиноземистыми плагиогранитами аккреционно-коллизионного этапа (~468 млн лет).

U-Pb изотопное датирование цирконов с помощью лазерной абляции и магнитно-секторной массспектрометрии с индуктивно связанной плазмой (LA-SF-ICP-MS) представляется доступным и простым в пробоподготовке локальным методом. В ГИН СО РАН метод реализован на базе одноколлекторного магнитно-секторного масс-спектрометра с индуктивно связанной плазмой Element XR (Thermo Scientific) и установки для лазерной абляции UP-213 (New Wave Research). На примере измерения эталонных цирконов показано, что погрешность определения возраста составляет менее 2 %. Результаты U-Pb изотопного LA-SF-ICP-MS датирования цирконов из позднепалеозойских гранитоидов Западного Забайкалья подтверждают возрастное перекрытие времени формирования баргузинского (330—290 млн лет), чивыркуйского (305—285 млн лет) и зазинского (305—285 млн лет) интрузивных комплексов.

Экспериментальное моделирование редокс-взаимодействия в системах Fe3C—Fe2O3 и Fe3C— Fe2O3—MgO—SiO2, направленное на оценку условий стабильности карбида железа в окислительных обстановках и определение возможности образования элементарного углерода в результате взаимодействия карбида железа и оксидов, проведено на многопуансонном аппарате высокого давления «разрезная сфера» при 6.3 ГПа в интервале 900—1600 °C, длительностью 18—20 ч. Установлено, что при взаимодействии карбид—оксид в системе Fe3С—Fe2O3 происходит кристаллизация графита в ассоциации с Fe3+-содержащим вюститом. Основным механизмом образования графита из углерода карбида является окисление когенита по реакциям Fe3C + 3Fe2O3 → 9FeO + C0 и FeO + Fe3C → (Fe2+,Fe3+)O + C0. При температурах выше солидуса (≥ 1400 °C) при окислении металл-углеродного расплава вюститом реализуется редокс-механизм кристаллизации графита и алмаза с образованием ассоциации Fe3+-содержащий вюстит + графит/алмаз. Взаимодействие в системе Fe3С—Fe2O3—MgO—SiO2 приводит к образованию ассоциации Fe3+-содержащего магнезиовюстита, оливина и графита. При Т ≥ 1500 °C происходит генерация двух контрастных по ƒO2 расплавов — металл-углеродного и силикатно-оксидного, окислительновосстановительное взаимодействие которых приводит к кристаллизации графита и росту алмаза. Установлено, что в окислительных условиях карбид железа в присутствии оксидов Fe, Si и Mg неустойчив, даже при относительно низких температурах. Взаимодействие карбида железа с оксидами при мантийных P, T-параметрах является углеродпродуцирующим процессом, при этом основными механизмами образования графита из углерода карбида являются редокс-реакции когенита (или металл-углеродного расплава) с Fe2O3 и FeO, а также взаимодействие металл-углеродного и силикатно-оксидного расплавов. Полученные результаты позволяют рассматривать когенит в качестве потенциального источника углерода в процессах образования графита (алмаза) в условиях литосферной мантии, а взаимодействие карбида железа с оксидами Fe, Si и Mg, в ходе которого реализуется экстракция углерода, как один из возможных процессов глобального углеродного цикла.

Приведены новые геохимические, изотопно-геохимические и изотопно-геохронологические данные для раннекембрийских магматических пород северо-востока Сибирского кратона (Хараулахский антиклинорий, граница Сибирской платформы и Западно-Верхоянского сектора Верхоянского складчатонадвигового пояса), объединенных в раннекембрийский бимодальный комплекс. Комплекс представлен трахириолитами, слагающими гальки в конгломератах вблизи основания кембрия, перекрывающими их трахибазальтами, а также силлами и дайками основного состава, прорывающими отложения неопротерозоя. По петрохимическим характеристикам кислые породы принадлежат к высокощелочным риолитам и соответствуют гранитам A-типа. Высокие содержания Ta, Nb, Hf, Tb, Zr указывают на вероятное присутствие обогащенного мантийного материала в магматических источниках этих пород. Базиты представлены высокотитанистыми трахибазальтами и трахидолеритами с близкими геохимическими характеристиками, соответствующими щелочным базальтам или базальтам OIB-типа. Высокие отношения (Tb/Yb)PM свидетельствуют, что базиты выплавлялись из гранатсодержащей перидотитовой мантии на глубинах > 90 км при низкой степени плавления. В то же время изотопный состав риолитов, трахибазальтов и трахидолеритов характеризуется высокими положительными значениями εNd (T) = 4.2—4.7, 7.5—8.9 и 7.2—8.2 соответственно, предполагающими деплетированный источник и отсутствие коровой контаминации. Повышенное отношение (Nb/Yb)PM потенциально указывает на смешение между магмами, образованными как из обогащенного, так и деплетированного мантийного источника. Мафические магмы могли иметь гетерогенный источник или они взаимодействовали с деплетированной мантией еще до их внедрения. Как кислые, так и основные породы относятся к внутриплитным образованиям. Установленные U-Pb методом по цирконам конкордантные возрасты 525.6 ± 3.9 и 537.0 ± 4.2 млн лет указывают на раннекембрийское время кристаллизации риолитов. Датировка 546.0 ± 7.7 млн лет с учетом ошибки указывает на их поздневендско-раннекембрийский возраст. Таким образом, на северо-востоке Сибирской платформы на рубеже венда—раннего кембрия происходили процессы континентального рифтогенеза, сопровождавшиеся бимодальным магматизмом с антидромной последовательностью. Согласно некоторым палеотектоническим реконструкциям, в позднем неопротерозое (в позднем рифее—позднем венде) эта часть Сибирского кратона могла соединяться с восточной окраиной Лаврентии и начавшийся на рубеже венда—кембрия континентальный рифтогенез привел к их разделению. Полученные изотопно-геохронологические данные позволяют предположить, что изученный бимодальный комплекс начал образовываться на рубеже венда и кембрия и завершился не раньше окончания терренувской эпохи (томмотского времени), т. е. формировался в процессе рифтогенеза на протяжении около 20 млн лет.

Новые материалы по геологии, минералогии и геохимии кристаллических пород палеозойских офиолитовых ассоциаций Сихотэ-Алиня (южная часть Дальнего Востока России) позволяют реконструировать тектоническую обстановку их формирования. Среди кристаллических пород офиолитов присутствуют две породные ассоциации — перидотит-троктолитовая и перидотит-габброноритовая. Их основное отличие заключается в строении кумулятивной части разреза. В перидотит-троктолитовой ассоциации основание кумулятивной части разреза сложено преимущественно оливин-плагиоклазовыми породами (троктолитами, оливиновыми габбро), а в перидотит-габброноритовой — существенно пироксеновыми (пироксенитами, верлитами). Установлено, что в офиолитах присутствуют породы, кристаллизовавшиеся при разных давлениях: троктолиты — меньше 5 кбар, исходя из устойчивости парагенезиса оливина и плагиоклаза, герцинитовые габбронориты — 5—12 кбар и гранатовые габбро — более 12 кбар. При этом геохимически кристаллические породы образуют единую серию, характеризующуюся накоплением литофильных и легких редкоземельных элементов в более дифференцированных разновидностях. Спектры распределения редкоземельных элементов хорошо коррелируются с минеральным составом пород. Предполагается, что офиолиты Сихотэ-Алиня формировались в основании океанического плато, рост которого был обусловлен внедрением мантийного плюма.

Выделены четыре типа проявления бонинитов в офиолитовых комплексах: 1) бониниты, пространственно ассоциирующие с офиолитами, но слагающие или присутствующие в отдельных от офиолитов тектонических единицах; 2) бониниты, находящиеся непосредственно в офиолитовом разрезе в качестве наиболее поздних образований (поздние секущие дайки, верхние лавы), завершающих процесс офиолитогенеза или проявленных позже формирования офиолитов; 3) бониниты с островодужными толеитами и андезибазальтами слагают собственно офиолитовый разрез, сменяясь во времени базальтами MOR или BAВ типов; 4) бониниты в ассоциации с островодужными толеитами и андезибазальтами слагают всю базитовую часть офиолитового разреза. Наиболее детально рассмотрен четвертый тип проявления бонинитов на примере офиолитов Юго-Восточного Саяна, отражающий наиболее яркое несоответствие классической модели формирования офиолитов (спрединг в срединно-океанических хребтах) отчетливо островодужной специфике офиолитовых базитов. Характер проявления бонинитов в офиолитовых комплексах предполагает несколько вариантов эволюции внутриокеанических систем, включающих выплавление и внедрение бонинитовых расплавов в преддуговых, интрадуговых и задуговых обстановках. В существующих в настоящий момент моделях есть ряд противоречий, возможно, обусловленных тем, что нет единого механизма их образования, а обозначенные выше типы бонинитов будут отвечать разным моделям.

На основании литературных данных и оригинальных исследований проведен анализ имеющихся свидетельств вклада субдукционного компонента в процессы образования алмазов. Исследование ксенолитов алмазоносных эклогитов, в том числе с применением метода рентгеновской томографии, свидетельствует о наложенном характере большинства алмазов. Процессы алмазообразования сопровождаются значительной модификацией эклогитового субстрата. Изотопно-геохимические данные показывают, что в качестве протолитов эклогитов выступали породы океанической земной коры. Гранаты и клинопироксены из ксенолитов вебстеритов имеют изотопный состав кислорода, близкий к среднемантийному значению (5.3—5.6 ‰). Минералы эклогитов демонстрируют значительные вариации изотопного состава кислорода (δ18О от 5.3 до 12.4 ‰). Показано резкое преобладание алмазов эклогитового парагенезиса в россыпях северо-востока Якутской алмазоносной провинции. У россыпных алмазов, относящихся к эклогитовому парагенезису, величина δ13C варьирует от –27.2 до –3 ‰ (n = 28). В то же время у алмазов ультраосновного парагенезиса этот диапазон значительно меньше от –7.1 до –0.5 ‰. Все алмазы V разновидности характеризуются облегченным изотопным составом углерода (от –24.1 до –17.4 ‰). У целого ряда кристаллов с контрастным изотопным составом углерода изотопный состав каймы стремится к среднемантийному значению. Это дает основание предполагать, что при росте алмазов эклогитового парагенезиса сначала мог быть вовлечен углерод из субдуцированной континентальной коры, а на заключительном этапе мантийный углерод.

Обобщены результаты трекового датирования апатитов и проведена их корреляция со стратиграфическими, геоэлектрическими, тектоническими и геоморфологическими данными. Показано, что средняя региональная скорость денудации пород юго-восточной части Горного Алтая отражается в трех термотектонических событиях: 1) позднемеловая-раннепалеогеновая тектоническая активизация со скоростью денудации около 200 м/млн лет, которая связана с Монголо-Охотской орогенией; 2) среднепалеогеновая-ранненеогеновая стабилизация с формированием поверхности выравнивания; 3) неоген-четвертичная тектоническая активизация «ступенчатого» характера со скоростью денудации до 270 м/млн лет, отражающая результат дальнего воздействия Индо-Евразийской коллизии. На основе анализа цифровой и теневой моделей рельефа и данных трекового датирования апатитов представлены результаты изучения эволюции тектонических процессов и рельефа исследуемого региона за последние 100 млн лет.

Представлена трехмерная модель скоростей Р и S сейсмических волн над погружающимся под Камчатку слэбом, полученная в результате томографической инверсии по временам прихода сейсмических волн от глубоких землетрясений в зоне субдукции. Различные тесты, выполненные в рамках исследования, показали границы пространственного разрешения модели и позволили убедиться в надежности основных структур, используемых при интерпретации. В верхних 20 км томографическая модель показывает резкие низкоскоростные аномалии, которые совпадают с распределением голоценовых вулканов Ключевской группы и Кизимена. В сейсмогенной зоне над слэбом на глубинах от 80 до 150 км мы наблюдаем крупную аномалию пониженных скоростей Р- и S-волн, которая, по-видимому, связана с наличием достаточно мощной океанической коры, погружающейся вместе с субдуцирующим слэбом. Также эта аномалия может отражать процессы фазовых переходов и частичного плавления вдоль верхней границы слэба. На сейсмических разрезах в мантийном клине выделяются вертикальные и наклонные низкоскоростные структуры, связывающие аномалию над слэбом с вулканическими группами, что, вероятно, отражает пути миграции флюидов и расплавов. В случае влк. Кизимен наблюдается один вертикальный канал, соединяющий вулкан с областью трансформаций на слэбе на глубине 100 км. Под Ключевской группой в мантийном клине наблюдается множество линейных аномалий с различными наклонами, что может указывать на то, что вулканы там питаются из различных сегментов слэба. Возможно, именно это определяет разнообразие составов и режимов извержений вулканов Ключевской группы.

Представлена трехмерная модель скоростей Р и S сейсмических волн над погружающимся под Камчатку слэбом, полученная в результате томографической инверсии по временам прихода сейсмических волн от глубоких землетрясений в зоне субдукции. Различные тесты, выполненные в рамках исследования, показали границы пространственного разрешения модели и позволили убедиться в надежности основных структур, используемых при интерпретации. В верхних 20 км томографическая модель показывает резкие низкоскоростные аномалии, которые совпадают с распределением голоценовых вулканов Ключевской группы и Кизимена. В сейсмогенной зоне над слэбом на глубинах от 80 до 150 км мы наблюдаем крупную аномалию пониженных скоростей Р- и S-волн, которая, по-видимому, связана с наличием достаточно мощной океанической коры, погружающейся вместе с субдуцирующим слэбом. Также эта аномалия может отражать процессы фазовых переходов и частичного плавления вдоль верхней границы слэба. На сейсмических разрезах в мантийном клине выделяются вертикальные и наклонные низкоскоростные структуры, связывающие аномалию над слэбом с вулканическими группами, что, вероятно, отражает пути миграции флюидов и расплавов. В случае влк. Кизимен наблюдается один вертикальный канал, соединяющий вулкан с областью трансформаций на слэбе на глубине 100 км. Под Ключевской группой в мантийном клине наблюдается множество линейных аномалий с различными наклонами, что может указывать на то, что вулканы там питаются из различных сегментов слэба. Возможно, именно это определяет разнообразие составов и режимов извержений вулканов Ключевской группы.

На основе геодинамических реконструкций с использованием новых материалов по вещественному составу, возрасту и палеомагнетизму островодужных комплексов юго-западного складчатого обрамления Сибирской платформы, включая восток Алтае-Саянской области, Забайкалье и Северную Монголию, рассмотрена эволюция субдукционного магматизма на неопротерозойском и венд-раннепалеозойском этапах развития Сибирской континентальной окраины Палеоазиатского океана. Проведено сравнение вещественного состава субдукционного магматизма современных и древних энсиматических и энсиалических островных дуг. Рассмотрены и проанализированы возможные геодинамические сценарии развития субдукционного магматизма в неопротерозойских и венд-раннепалеозойских островных дугах зоны взаимодействия Сибирского континента и Палеоазиатского океана, учитывающие специфику состава корового и мантийного магматизма, в том числе влияние мантийных плюмов.

Статья направлена на решение проблемы формирования и реконструкции пространственного положения в неопротерозое тектонической структуры Енисейского кряжа — ключевого элемента западной окраины Сибирского кратона и Центрально-Азиатского складчатого пояса. Основное внимание обращено на внутреннюю структуру, состав и ограничения крупнейшего в заангарской части Енисейского кряжа Центрально-Ангарского террейна. Приводится схема дизъюнктивных деформаций региона и показан отличный от соседних характер разломной тектоники Центрально-Ангарского террейна. Детально изучены гранитоиды Ерудинского массива тейского комплекса, которые раскрывают аккреционно-коллизионные магматические события, проявленные в этом террейне, еще до его столкновения с Сибирью. Приводятся новые геохимические данные для гранитов и результаты U-Th-Pb изотопных исследований цирконов, полученных с помощью ионных микроанализаторов SHRIMP-II. Для гранитов выполнен комплекс петромагнитных и палеомагнитных исследований. Установлено, что рассчитанный для них палеомагнитный полюс значимо отличается от соответствующего неопротерозойского интервала траектории кажущегося движения (ТКДП) Сибири, а различие в палеошироте между Центрально-Ангарским террейном и Сибирским кратоном при формировании гранитов тейского комплекса составляло не менее 8.6° или не менее тысячи километров. Рассмотрены возможные варианты положения террейна относительно Сибирского кратона. Полученные результаты доказывают, что магматические события, проявленные 880—860 млн лет назад в пределах Центрально-Ангарского террейна, не связаны с западной окраиной Сибирского кратона, а значит не могут свидетельствовать о формировании здесь орогенного пояса гренвильского возраста, как считают некоторые авторы.

Сделан обзор современных представлений о составе и эволюции ядра Земли. На основании сравнения экспериментальных данных о плотности Fe с геофизическими данными показано, что внешнее жидкое ядро имеет однородную структуру и дефицит плотности около 10 %, а внутреннее твердое ядро имеет сильно неоднородную структуру с повышенной анизотропией сейсмических волн и дефицит плотности около 5 %. Оценки температуры на границе ядро—мантия составляют 3800—4200 К, а на границе внутреннего ядра — 5200—5700 К. Главными кандидатами на роль легкого элемента в жидком ядре считаются Si и O. Космохимические оценки показывают, что ядро должно содержать около 2 мас. % S, а экспериментальные данные свидетельствуют, что структура внутреннего ядра согласуется со свойствами Fe-карбидов. Наиболее обоснованной на сегодняшний день является модель ядра Земли с содержаниями (мас. %): Si = 5—6, O = 0.5—1.0, S = 1.8—1.9, C ≈ 2.0, при этом во внутреннем ядре может преобладать карбид Fe7C3. Исследование короткоживущих изотопных систем показывает, что ядро сформировалось на ранней стадии развития Земли, предположительно не позднее 30—50 млн лет от начала формирования Солнечной системы, t0 = 4567.2 ± 0.5 млн лет. Исследование распределения сидерофильных элементов между силикатным расплавом и расплавом Fe позволяет реконструировать процесс формирования ядра в магматическом океане, глубина которого могла достигать 1000—1500 км при температуре 3000— 4000 К. В магматическом океане fO2 менялась от 4—5 до 1—2 лог. ед. ниже буфера IW. Однако данные по Mo, W, S согласуются с добавкой последних 10—15 % хондритового вещества позднее, в результате крупного ударного события. Теплофизическое моделирование энергетики ядра согласуется с общим тепловым потоком от границы ядро—мантия 7—17 ТВт. Отвод избыточного тепла осуществляется через две крупные зоны пониженных скоростей в основании суперплюмов. В геологической истории периодичность активности и географическое положение крупных зон пониженных скоростей могли меняться. Процесс отвода тепла от границы ядро—мантия определяется либо чрезмерным накоплением тепла в ядре, либо инициируется погружением холодных субдукционных плит, но, так или иначе, тесно взаимосвязан с геодинамическими процессами на поверхности. Обмен веществом с мантией был значительным на ранней истории Земли, вплоть до существования базального магматического океана. Однако после остывания мантии он составил не более 1—2 % от массы ядра, что, впрочем, достаточно для подпитки термохимических плюмов летучими компонентами.