Geodynamics & Tectonophysics (E-Journal) / Геодинамика и тектонофизика
Not a member yet
725 research outputs found
Sort by
РЕАКЦИЯ СИСТЕМ «ПЛАСТ – СКВАЖИНА» НА УДАЛЕННЫЕ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ
Get PDFThe results of joint processing of hydrogeological and seismic data obtained at the Large-Scale Research Facilities "Mid-Latitude Geophysical Observation Complex "Mikhnevo" for a 12-year observation period are presented in the article. Responses of the "reservoir-well" system to the passage of seismic waves from distant earthquakes with magnitudes of 6.3-9.0, recorded at the epicentral distances from 1863 to 16507 km, have been identified in the database. Maximum values of groundwater level variations and ground velocity under seismic impact have been determined. The power-law dependence of the levels amplitudes of confined and weakly confined aquifers on the maximum vertical ground velocity has been established. A spectral analysis of 6-hour intervals (3 hours before and 3 hours after earthquakes) of seismic and hydrogeological data was performed. The frequencies corresponding to the maximum values of ground velocity and groundwater level variations were determined in the normalized spectra. The intervals within which the extremes of the hydrogeological responses are traced at background values of the ground velocity are identified in the low-frequency range. The amplitude-frequency characteristics of the "reservoir-well" systems differ under seismic impacts at epicentral distances up to 4901 km. The responses of the systems to earthquakes at epicentral distances of 11024-14026 km are similar.В статье представлены результаты совместной обработки гидрогеологических и сейсмических данных, полученных на уникальной научной установке «Среднеширотный комплекс геофизических наблюдений "Михнево"» ИДГ РАН за 12-летний период наблюдений. В сформированной базе данных выделены отклики системы «пласт – скважина» на прохождение сейсмических волн от удаленных землетрясений с магнитудой 6.3–9.0, зарегистрированных на эпицентральных расстояниях от 1863 до 16507 км. Определены максимальные значения вариаций уровня подземных вод и скорости смещения грунта при сейсмическом воздействии. Установлена степенная зависимость амплитуд уровней напорного и слабонапорного водоносных горизонтов от максимальной скорости смещения грунта по вертикальной компоненте. Выполнен спектральный анализ выборки 6-часовых интервалов (3 ч до и 3 ч после землетрясения) сейсмических и гидрогеологических данных. На нормированных спектрах определены частоты, соответствующие максимальным значениям скорости смещения грунта и вариациям уровня подземных вод. В низкочастотной области выделены интервалы, в пределах которых прослежены экстремумы гидрогеологических откликов при фоновых значениях скорости смещения грунта. Амплитудно-частотные характеристики систем «пласт – скважина» при сейсмическом воздействии на эпицентральных расстояниях до 4901 км различаются. При регистрации землетрясений на эпицентральных расстояниях 11024–14026 км реакция систем подобна
ВОЗРАСТ И ИСТОЧНИКИ ОСАДОЧНЫХ ПОРОД АРГУНСКОЙ СЕРИИ АРГУНСКОГО КОНТИНЕНТАЛЬНОГО МАССИВА: РЕЗУЛЬТАТЫ U-Pb (LA-ICP-MS) ДАТИРОВАНИЯ ДЕТРИТОВЫХ ЦИРКОНОВ
Get PDFFor the first time there were obtained LA-ICP-MS U-Pb age data on detrital zircons from sediments of the Bystraya and Ernichnaya formations of the Argun series of the northwestern Argun continental massif. The results obtained lead to the following conclusions: (1) the Bystraya series combines heterochronous Low Cambrian carbonate rocks and Upper Proterozoic terrigenous deposits; (2) the age of the youngest group of detrital zircons extracted from sediments of the Ernichnaya formation allows us to restrict the lower age limit to the Ediacaran (556±11 Ma), which does not contradict a standard stratigraphic age; (3) terrigenous materials entering the basin may come from the Argun continental massif. The inferred source areas of clastic materials are the Neo- and Paleoproterozoic magmatic and metamorphic formations, widespread across the Argun massif. Besides, the deposits we studied contain a smaller amount of the Mesoproterozoic zircons. Their provenance still remains unknown since the Argun massif does not include any Mesoproterozoic magmatic rocks with sufficiently accurate geochronological age estimates.В результате проведенных исследований впервые для осадочных пород быстринской свиты и ерниченской толщи аргунской серии северо-западной части Аргунского континентального массива получены данные U-Pb (LA-ICP-MS) датирования детритовых цирконов, согласно которым можно сделать следующие выводы: во-первых, в составе быстринской свиты в настоящее время объединены разновозрастные нижнекембрийские карбонатные породы и верхнепротерозойские терригенные отложения; во-вторых, нижняя возрастная граница накопления отложений ерниченской толщи, согласно возрасту наиболее молодой популяции детритовых цирконов, приходится на эдиакарий (556±11 млн лет), что, в целом, не противоречит принятому стратиграфическому возрасту толщи; в-третьих, снос терригенного материала в бассейн осадконакопления осуществлялся с Аргунского континентального массива. Основными источниками сноса кластического материала, вероятно, являлись магматические и метаморфические образования нео- и палеопротерозойского возраста, широко развитые на территории Аргунского массива. Кроме того, в изученных нами отложениях присутствуют в подчиненном количестве цирконы мезопротерозойского возраста. Вопрос об их источниках в настоящее время открыт, так как в составе Аргунского массива отсутствуют мезопротерозойские магматические породы, возраст которых был бы надежно обоснован геохронологическими данными
ДИНАМИЧЕСКАЯ ФИЗИКО-ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ МЕСТОРОЖДЕНИЯ АЛМАЗОВ КИМБЕРЛИТОВОЙ ТРУБКИ КОМСОМОЛЬСКАЯ (АЛАКИТ-МАРХИНСКОЕ ПОЛЕ ЗАПАДНОЙ ЯКУТИИ)
Get PDFPetrophysical, tectonophysical and paleomagnetic studies were done on the field of diamonds from the Komsomolskaya kimberlite pipe to interpret the observed gravimagnetic field. As a result of studying the structural-material complexes (SMC) of the field, there was formed a dynamic physical-geological model (DPhGM). The structure of the deposit is a dynamically developing network of faults that control heterochronous igneous complexes (kimberlites and traps). The features of the tectonic structure and physical properties of the SMC of the field were reflected in the nature of the observed gravitational and magnetic fields. DPhGM provides proofs for the existence of geophysical anomalies, genetically related to the structures of diatreme association – anomalies of the structural type.В пределах месторождения алмазов Комсомольская проведены петрофизические, тектонофизические и палеомагнитные исследования с целью интерпретации наблюденного гравимагнитного поля. В результате изучения структурно-вещественных комплексов (СВК) месторождения сформирована динамическая физико-геологическая модель (ДФГМ). Структура месторождения представляет собой динамически развивающуюся сеть разрывных нарушений, которые контролируют разновозрастные магматические комплексы (кимберлиты и траппы). Особенности тектонического строения и физических свойств СВК месторождения отразились на характере наблюденных гравитационного и магнитного полей. На основе ДФГМ доказано существование геофизических аномалий, генетически связанных со структурами диатремовой ассоциации, – аномалий структурного типа
ГЕОХИМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ФОНОВЫХ СОДЕРЖАНИЙ ПОТЕНЦИАЛЬНО ТОКСИЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ В ПОЧВАХ В РАЙОНЕ САРАЛИНСКОГО ЗОЛОТОРУДНОГО УЗЛА (РЕСПУБЛИКА ХАКАСИЯ, РОССИЯ)
Get PDFWe assessed the contents of Fe, Ni, Cu, Zn, As, Cr, Pb, Hg in soils of the residential settlements and surrounding areas exposed to anthropogenic load due to mining activities. The study object is located in the Kuznetsk Alatau (part of the Sarala gold ore cluster – SGOC), the village of Priiskovy and its tailings dump, the village of Ordzhonikidzevsky, the Republic of Khakassia). The background contents in the SGOC soils are the following: Fe 3.08–5.06 %, Ni 24.74–45.13 g/t, Cu 22.33–38.81 g/t, Zn 86.72–200 g/t, As 5.45–11.25 g/t, Cr 35.60–73.25 g/t, Pb 14.12–26.17 g/t, Hg 0.01–0.14 g/t. It was found that the background area has increased the natural contents of the studied elements. The soils sampled from the territory of the tailing dump are distinguished by the elevated element contents relative to the background values and especially by a sharp jump of the As and Zn contents (abnormal contents). The contents of all the elements examined in the soils of the territories in the vicinity of the tailing dump also exceed the background values of the SGOC with different proportions of cases and have the increased As, Cr, and Pb contents relative to the maximum permissible concentration of soils. Clustering of the data shows the presence of two clusters, which indicate the availability of the background and anomalous values associated with the technogenic impact of the mining industry in the study area of the Sarala gold ore cluster.Проведена оценка содержаний Fe, Ni, Cu, Zn, As, Cr, Pb, Hg в почвах жилых поселков и окружающих территорий, подверженных техногенной нагрузке за счет горно-добывающей деятельности. Объект расположен на территории Кузнецкого Алатау (часть Саралинского золоторудного узла (СЗУ), пос. Приисковый и хвостохранилища пос. Орджоникидзевский, Республика Хакасия). Фоновые содержания в почвах СЗУ составляют: Fe 3.08–5.06 %, Ni 24.74–45.13 г/т, Cu 22.33–38.81 г/т, Zn 86.72–200 г/т, As 5.45–11.25 г/т, Cr 35.60–73.25 г/т, Pb 14.12–26.17 г/т, Hg 0.01–0.14 г/т. Зафиксировано, что фоновый участок имеет повышенные природные содержания исследуемых элементов. Почвы на территории хвостохранилища выделяются повышенными содержаниями элементов относительно фоновых значений и особенно резким скачком содержаний As и Zn (аномальные содержания). Содержания элементов в почвах территорий вблизи хвостохранилища также превышают фоновые значения СЗУ с разной долей случаев и имеют повышенные содержания As, Cr и Pb относительно предельно допустимых концентраций почв. Кластеризация данных показывает наличие двух кластеров, отражающих присутствие фоновых и аномальных значений, связанных с техногенным влиянием горно-добывающей промышленности на изученном участке Саралинского золоторудного узла
МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИЗОТОПНЫХ ОТНОШЕНИЙ Cu И Zn МЕТОДОМ МК ИСП-МС С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СМОЛЫ AG MP-1
Get PDFThe isotopic composition of copper is of great interest for researchers in various fields of science, geochemistry and hydrology in particular, wherein the consideration is being given to the variations in the isotopic composition of the Earth’s crust, extraterrestrial matter, and water basins, as well as to the origin and transfer of matter. Zn isotopes appear to be promising for identifying the sources and pathways of the environmental pollution. The aim of this study involves the refinement and validation of the zinc and copper isotopic ratio determination methodology covering the whole process from sample digestion to MC ICP-MS measurements. For this reason, as well as to assess the suitability of the methodology for the analysis of environmental samples, Zn and Cu isotopic analysis of the BHVO-2, BCR-2 and AGV-2 USGS certified reference materials has been performed. The method for determination of Cu and Zn stable isotope ratios by multi-collector inductively coupled plasma mass spectrometry in environmental samples is developed. The application of the AG MP-1 resin with optimized layer parameters (resin bed height 3.5 cm, diameter 1 cm) provides the high-purity Cu and Zn fractions. The method is characterized by high throughput and adequate analytical figures of merit when using the standard-sample bracketing technique for mass bias correction. The procedural blanks related to chemical dissolution and ion exchange procedures are lower than 1 and 3 ng for Cu and Zn, respectively, assuring no blank effect on the isotopic composition of samples. The accuracy and precision obtained for Cu and Zn isotope measurements in the BHVO-2, BCR-2 and AGV-2 geological certified reference materials demonstrate good agreement with the reference values published.Изотопный состав меди представляет большой интерес для исследователей в различных областях науки, в частности в геохимии и гидрологии, где рассматриваются вариации изотопного состава земной коры и внеземного вещества, водных бассейнов, а также вопросы происхождения и процессы переноса вещества. Изотопы Zn перспективны для определения источников и путей загрязнения окружающей среды. Целью данного исследования является уточнение и валидация методики измерения изотопных соотношений цинка и меди, охватывающей весь процесс – от разложения образца до измерений методом МК ИСП-МС. Для оценки пригодности методики анализа образцов окружающей среды был проведен изотопный анализ Zn и Cu в стандартных образцах BHVO-2, BCR-2 и AGV-2, сертифицированных Геологический службой США. Разработан метод определения отношений стабильных изотопов Cu и Zn с помощью мультиколлекторной масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой в экологических пробах. Применение смолы AG MP-1 с оптимизированными параметрами слоя (высота слоя смолы 3.5 см, диаметр 1 см) обеспечивает получение фракций Cu и Zn высокой чистоты. Метод отличается высокой производительностью и удовлетворительными метрологическими характеристиками при использовании брекетинга для коррекции дискриминации ионов по массе. Процедурные бланки (холостые пробы), относящиеся к процедурам химического растворения и хроматографии, составляют менее 1 нг для Cu и 3 нг для Zn, что гарантирует отсутствие значимого влияния холостой (контрольной) пробы на изотопный состав образцов. Точность и прецизионность, полученные при измерениях изотопов Cu и Zn в сертифицированных геологических стандартных материалах BHVO-2, BCR-2 и AGV-2, демонстрируют хорошее согласие с опубликованными сертифицированными значениями
КОСЕЙСМИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ ХУБСУГУЛЬСКОГО ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ В МОНГОЛИИ 11 ЯНВАРЯ 2021 г
Get PDFThe research provides an example of the GPS time series processing for monitoring of horizontal coseismic displacements during the 11 January 2021 M 6.7 Hovsgol earthquake, Mongolia. There has been developed a methodological approach to the study of coseismic displacements at the time of the earthquake. This paper presents the results of determining the values of horizontal coseismic displacements which are 0.6 mm in the junction zone between the Hovsgol and Tunka depressions and hundredths of a millimeter for the Siberian block and Transbaikalia areas. For stations located on the southern margin of the Siberian block and stations in Transbaikalia, the vectors of coseismic displacements are directed to the west. The calculated displacement vectors of the stations near the epicenter (MNDY and BADG) are directed to the southeast. Приведен пример обработки временных рядов GPS-наблюдений для оперативного исследования горизонтальных косейсмических смещений при Хубсугульском землетрясении в Монголии 11 января 2021 г. (М=6.7). Разработан методический подход для изучения косейсмических смещений в момент землетрясения. В работе представлены результаты определения значений горизонтальных косейсмических смещений, которые в зоне сочленения Хубсугульской и Тункинской впадин составляют 0.6 мм, а для районов Сибирского блока и Забайкалья – сотые доли миллиметра. Для станций, расположенных на южной окраине Сибирского блока, и станций Забайкалья, косейсмические смещения направлены на запад. Рассчитанные векторы смещений близлежащих к эпицентру станций (MNDY и BADG) направлены на юго-восток.
ПРЕДИСЛОВИЕ К ТЕМАТИЧЕСКОМУ ВЫПУСКУ, ПОСВЯЩЕННОМУ ЦЕНТРАМ КОЛЛЕКТИВНОГО ПОЛЬЗОВАНИЯ И УНИКАЛЬНЫМ НАУЧНЫМ УСТАНОВКАМ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО ПРОФИЛЯ
Get PDF.
ДОЛГОВРЕМЕННЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ДВИЖЕНИЙ И ДЕФОРМАЦИЙ ЗЕМНОЙ КОРЫ ДО И ВО ВРЕМЯ СЕРИИ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ КУМАМОТО (2016 Г., ЯПОНИЯ)
Get PDFThe Kyushu Island, as well as whole Japanese archipelago, is equipped with dense GPS network (GEONET). It allows us to track the movements and deformations of the earth’s surface over long-term time intervals. In this study, based on daily determinations of the coordinates of GPS stations, analysis has been made on long-term trends in the accumulation of movements and deformations in large areas of the Kyushu Island before the series of April 14–16, 2016 Kumamoto earthquakes to identify deformation precursors and locked, immobile fault zones. The study of the seismic deformation process was performed using the data from 70 continuous permanent GPS stations for the period 2009–2016.The movement and deformation features found characterize the kinematics of the axial zone of the southwestern part of the island arc of the Japanese archipelago. The combination of coseismic compression and uplift in the center of the formed triad of deformation extrema and the consistency between subsidence and extensions at its edges demonstrate the mechanism of growth of the central region of the island arc under compression and the role of volcanism. Of particular interest in the context of the development of movements and deformations during the generation of the Kumamoto earthquakes is the behavior of the minimum displacement moduli of the GNSS sites. Analysis of their kinematics shows the formation of a zone of minimum displacements, in which subsequent strong seismic events were localized. It is shown that rather dense and extensive GNSS networks allow observing and studying the seismic-deformation process at the stages of seismic generation, discharge and relaxation, thereby providing an empirical basis for the development of models for predicting large seismic events.На острове Кюсю, как и на всем Японском архипелаге, функционирует густая перманентная сеть GPS (GEONET), которая позволяет отслеживать движения и деформации земной поверхности на многолетних временных интервалах. В настоящем исследовании по суточным определениям координат станций GPS анализируются долгопериодические тенденции накопления движений и деформаций на значительной территории о-ва Кюсю перед серией землетрясений Кумамото (14–16 апреля 2016 г.) с целью выявления деформационных предвестников и поиска неподвижных «запертых» зон разломов. Для изучения сейсмодеформационного процесса использованы данные непрерывных GPS-наблюдений 70 непрерывнодействующих станций за период 2009–2016 гг.Выявленные особенности движений и деформаций характеризуют кинематику осевой зоны юго-западной части островной дуги Японского архипелага. Сочетание косейсмических сжатия и подъема в центре образованной триады экстремумов деформации и согласованность опусканий с растяжениями на ее краях демонстрируют механизм роста центральной области островной дуги в условиях сжатия и роль вулканизма. Наибольший интерес в отношении развития движений и деформаций в процессе подготовки землетрясений Кумамото представляет поведение минимальных модулей смещений пунктов глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС). Анализ их кинематики показывает образование области минимальных смещений, в которой были локализованы последующие сильные сейсмические события. Показано, что достаточно плотные и обширные сети ГНСС станций позволяют наблюдать и изучать сейсмодеформационный процесс на стадиях сейсмической подготовки, разрядки и релаксации, представляя тем самым эмпирическую основу для разработки моделей прогнозирования крупных и сильных сейсмических событий
ФОРМЫ НАХОЖДЕНИЯ ЗОЛОТА В РУДАХ И МИНЕРАЛАХ НАТАЛКИНСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ (СЕВЕРО-ВОСТОК РОССИИ)
Get PDFThe distribution and speciation features of gold in ores and minerals of the Natalkinskoe gold deposit (North-East Russia) are studied using light microscopy (LM), scanning electron microscopy with energy dispersive X-ray spectrometry (SEM-EDX), X-ray electron probe microanalysis (EPMA), "phase" chemical analysis with atomic absorption spectrometry (PCA-AAS) and atomic absorption spectrometry with analytical data selections for single crystals (AAS-ADSSC). The vein and streaky-vein ores are high-grade ores, whereas veinlet-disseminated ores are less rich and disseminated ores are poor in gold. Up to 85 % of the gold in the ores is in a free native state, associated with quartz and sulfide minerals. LM, SEM-EDX and EPMA reveal that the predominant gold grains are 0.01 to 2.00 mm in size and at a fineness of 720 to 900 ‰. The finely dispersed and submicron elemental gold particles (Au0) amounted to 20 % and are mainly enclosed into arsenopyrite and pyrite. According to PCA-AAS data, the highest Au concentrations (up to 1383 ppm) are recorded in arsenopyrite; lower contents are typical of pyrite (up to 158.2 ppm). In these sulfides, two non-mineral species of "invisible" Au are the structurally bound and surface-bound species recognized by AAS-ADSSC. The structural Au is included in the mineral structure. The surface-bounded Au prevails and is confined to nano-sized, non-autonomous phases (NAPs) on the sulfide surface. In common with "invisible" Au, the micro-sized particles of native gold are often observed on the surface and within the surface layers of sulfide crystals. This is consistent with the model of post-growth transformations of nano-sized NAPs, resulting in the formation of nano and micro-sized Au0 particles. It is expected that the major part of gold contained in arsenopyrite and pyrite as finely dispersed and submicron particles, as well as the surface-bound gold in NAPs, can be won with modified current schemes of gold concentration, which enhances the value of the gold ore mining.С помощью оптической микроскопии (ОМ), сканирующей электронной микроскопии с энергодисперсионной спектрометрией (СЭМ-ЭДС), рентгеноспектрального микроанализа (РСМА), фазового химического анализа на основе атомно-абсорбционной спектрометрии (ФХА-ААС) и метода статистических выборок аналитических данных для монокристаллов с применением ААС (СВАДМ-ААС) проведено изучение особенностей распределения и форм нахождения (ФН) Au в рудах и минералах Наталкинского золоторудного месторождения (северо-восток России). К наиболее «богатым» здесь относят жильные и прожилково-жильные руды, к менее «богатым» – прожилково-вкрапленные, к «бедным» – вкрапленные. До 80–85 % Au в руде находится в свободном самородном состоянии в ассоциации с кварцем и сульфидными минералами. По данным ОМ, СЭМ-ЭДС и РСМА преобладают золотины размером 0.01–2.00 мм и пробностью 720–900 ‰. До 15–20 % приходится на долю тонкодисперсных и субмикронных частиц элементного золота (Au0), большая часть которых заключена в арсенопирите и пирите. По данным ФХА-ААС самые высокие концентрации Au отмечены в арсенопирите (до 1383 г/т), менее высокие – в пирите (до 158.2 г/т). С помощью метода СВАДМ-ААС в этих сульфидах установлены две неминеральные ФН «невидимого» Au – структурная и поверхностно-связанная. Первая входит в структуру минералов, вторая, преобладающая, приурочена к наноразмерным неавтономным фазам (НФ) на их поверхности. Наряду с «невидимым» Au часто на поверхности и в поверхностном слое сульфидов развиты микровключения самородного Au, что согласуется с моделью постростовых преобразований наноразмерных НФ, приводящих к возникновению нано- и микрочастиц Au0. Предполагается, что большую часть золота, находящегося в сульфидах в виде тонкодисперсных и субмикронных частиц, а также поверхностно-связанного золота в НФ можно извлечь при доработке уже имеющихся схем обогащения, что повышает ценность добываемого сырья и значительно увеличивает перспективы месторождения
ЦКП "ПРИМОРСКИЙ ЦЕНТР ЛОКАЛЬНОГО ЭЛЕМЕНТНОГО И ИЗОТОПНОГО АНАЛИЗА" ДВГИ ДВО РАН: ОПЫТ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ И ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ
Get PDFThe Shared Research Facilities "Primorsky Centre for Local Elemental and Isotopic Analyses" was created based on the instrumental base of the Far Eastern Geological Institute of the Far Eastern Branch of the Russian Academy of Sciences. The Shared Research Facilities conducts its own (for the needs of FEGI FEB RAS) fundamental and applied scientific research to establish the elemental, isotopic composition and structure of both natural and artificial objects, as well as jointly with other scientific Russian and foreign institutions and universities, industrial enterprises, state and private companies that require modern, precision methods for analyzing various substances and materials, diagnosing and monitoring the condition and changes in the environment.Центр коллективного пользования (ЦКП) «Приморский центр локального элементного и изотопного анализа» создан на основе приборной базы Дальневосточного геологического института ДВО РАН. ЦКП проводит собственные (для нужд ДВГИ ДВО РАН) фундаментальные и научно-прикладные исследования по установлению элементного, изотопного состава и структуры как природных, так и техногенных объектов, а также совместно с другими научными российскими и зарубежными учреждениями и вузами, промышленными предприятиями, государственными и частными компаниями, имеющими потребность в современных, прецизионных методах анализа различных веществ и материалов, диагностики и мониторинга состояния и изменения окружающей среды.