pdf № 286, октябрь

Геологическая позиция и возраст щокурьинской свиты
на Приполярном Урале
А. М. Пыстин, Ю. И. Пыстина
Geological position and age of the Shchokurya suite
on the Subpolar Urals
A. M. Pystin, Yu. I. Pystina

DOI: 10.19110/2221-1381-2018-10-3-9

Рассмотрены геологическая позиция и возраст щокурьинской свиты на Приполярном Урале, которая в современных стратиграфических схемах относится к нижне- или среднерифейским образованиям. Впервые полученные U-Pb-датировки цирконов указывают на раннепротерозойское время проявления ранних этапов метаморфизма щокурьинской свиты. Верхний возрастной рубеж формирования терригенно-карбонатного субстрата свиты предварительно можно ограничить минимальным возрастом основной популяции терригенных цирконов (около 2.5 млрд лет). Эти данные подтверждают результаты ранее выполненных структурно-петрологических и минералогических исследований, на основе которых сформировано представление о том, что щокурьинская свита вместе с маньхобеинской свитой и няртинским комплексом относятся к образованиям одного (нижнедокембрийского) структурного этажа, а верхнепротерозойский разрез (верхнедокембрийского структурного этажа) на Приполярном Урале начинается с ошизской толщи пуйвинской свиты средне- или позднерифейского возраста.

Ключевые слова: Приполярный Урал, верхний докембрий, метаморфизм, циркон, изотопный возраст.

The geological position and age of the Shchokurya suite in the Subpolar Urals are considered, which in modern stratigraphic schemes refers to the Lower or Middle Riphean formations. For the first time the U-Pb-dating of zircons indicates the Early Proterozoic time of the early stages of the metamorphism of the rocks of the Shchokurya suite. The upper age limit for the formation of the terrigenous-carbonate substrate of the suite may be previously limited to the minimum age of the main population of terrigenous zircons (about 2.5 Ga). These data confirm the results of previous structural, petrological and mineralogical studies, on the basis of which the idea was formed that the Shchokurya suite with the Manhobeyu suite and the Nyartin complex belonged to the structures of one (Lower Precambrian) structural story, and the Upper Proterozoic section (the Upper Precambrian structural story) in the Subpolar Urals began with the Oisez stratum of the Puyva suite of Middle or Late Riphean age.

Keywords: Subpolar Urals, Upper Precambrian, metamorphism, zircon, isotope age.

Скачать полный текст / Download full text

Пример использования структурных методов
для корреляции и расчленения верхнерифейских
и нижнепалеозойских отложений северной части
Приполярного Урала
И. Л. Потапов , К. С. Попвасев
An example of the use of structural methods
for the correlation and separation of the upper riphean
and lower paleozoic formation of the northern part
of the Subpolar Urals
I. L. Potapov, K. S. Popvasev

DOI: 10.19110/2221-1381-2018-10-10-16

В статье изложены результаты изучения макро- и микроструктурных особенностей метаморфизованных отложений, слагающих среднюю и верхнюю части верхнедокембрийского (хобеинская и мороинская свиты) и нижнюю часть палеозойского (обеизская свита) разрезов на севере Приполярного Урала. Общими структурными признаками для всех этих свит являются как наличие сланцеватости, падающей на СЗ под средними и пологими углами, так и наличие похожих друг на друга ориентировок оптических осей кварца, характерных для пород, зерна кварца которых испытывали трансляционное (дислокационное) скольжение в условиях сжатия и сдвига. Отличительными структурными признаками хобеинской и мороинской свит от обеизской свиты являются, во-первых, наличие в первых двух асимметричных складок с осевыми плоскостями СВ-падения под крутыми углами, во-вторых, наличие наблюдаемого в поляризационный микроскоп кренуляционного кливажа и в-третьих, существование в двух первых свитах ориентировок оптических осей кварца, характерных для пород, претерпевших интенсивные складчатые дефомации. Все это позволяет предложить дополнительные критерии для расчленения и корреляции рассматриваемых в данной работе метаморфических образований бассейна р. Кожим.

Ключевые слова: Приполярный Урал, докембрий, верхний рифей, нижний ордовик, структурная геология, складки, микроструктурный анализ, оптические оси кварца.

The paper presents the results of studying the macro- and microstructural features of the metamorphic rocks average and top Low Precambrian (Hobein and Moroya suits) and the Lower part Paleozoic (Obeiz suite) sections in the North of the Subpolar Urals.

The macro and microstructural features of the rocks of the northern part of the Subpolar Urals, such as the Hobein, Moroya and Obeiz suites are studied in the article. The common structural features for all these formations are both the presence of the falling on the NW at medium and low angles, and the presence of similar orientations of the optical c-axes quartz fabric for rocks which quartz grains experienced translational (dislocation) sliding under compression and shear conditions. The distinctive structural features for the rocks of the Hobein and Moroya formations from the rocks of the Obeiz suite are, firstly, the presence of the early two asymmetric folds with axial planes of of the NE-falling at steep angles, and secondly, the presence of crenulation cleavage observed in the polarization microscope, and thirdly, the existence in these two sets of orientations of optical quartz axes characteristic of rocks that underwent intensive folded deformations. All this allows us to propose additional criteria for the dismemberment and correlation of the metamorphic formations of the Kozhim river basin.

Keywords: Subpolar Urals, Precambrian, Upper Riphean, Lower Ordovician, structural geology, folds, microstructure analysis, c-axes of quartz.

 Скачать полный текст / Download full text

Фациальная структура и количественные параметры плейстоценовых отложений подводной континентальной окраины Земли Уилкса и моря Росса (Антарктида)
М. А. Левитан, Т. Н. Гельви, Л. Г. Домарацкая
Facies structure and quantitative parameters of Pleistocene sediments from submarine continental margin of Wilkes Land and the Ross Sea (Antarctica)
M. A. Levitan, T. N. Gelvi, L. G. Domaratskaya

DOI: 10.19110/2221-1381-2018-10-17-22

Впервые описана литолого-фациальная зональность нео- и эоплейстоцена континентальной окраины Антарктиды в районе Земли Уилкса и моря Росса. Обсчет соответствующих литолого-фациальных карт и схем изопахит, построенных авторами, с помощью объемного метода А. Б. Ронова позволил рассчитать количественные параметры седиментации для выделенных различных типов плейстоценовых осадков. Выявлено доминирование терригенных отложений над другими группами осадков. В неоплейстоцене они накапливались интенсивнее, чем в эоплейстоцене. В эоплейстоцене, напротив, кремнистые осадки представлены шире, чем в неоплейстоцене.

Ключевые слова: Земля Уилкса, подводная окраина, море Росса, эоплейстоцен, неоплейстоцен, площади, объемы, массы сухого осадочного вещества, массы осадков в единицу времени, терригенные осадки.

Lithological-facies zonality of Neopleistocene and Eopleistocene sediments from Antarctic continental margin off Wilkes Land and in the Ross Sea has been described for the first time. Processing of respective maps and isopach schemes, compiled by authors, by means of volumetric method by A. B. Ronov gave an opportunity to calculate quantitative parameters of sedimentation for mapped types of Pleistocene sediments. We revealed the dominance of terrigenous sediments. In Neopleistocene they accumulated more intensively than in Eopleistocene. In Eopleistocene, vice versa, siliceous sediments accumulated wider than in Neopleistocene.

Keywords: Wilkes Land, submarine continental margin, Ross Sea, Eopleistocene, Neopleistocene, areas, volumes, masses of dry sediment matter, masses of sediments per time unit, terrigenous sediments.

 Скачать полный текст / Download full text

Палеогеографическая история Lycopodiella Inundata (L.)
Holub на Европейском Севере
Т. И. Марченко-Вагапова, Ю. В. Голубева,
Л. В. Тетерюк, Ю. А. Бобров
The paleogeographic history of the Lycopodiella inundata (L.)
Holub (lycopodiaceae) in the European North
T. I. Marchenko-Vagapova, Y. V. Golubeva,
L. V. Teteryuk, Y. A. Bobrov

DOI: 10.19110/2221-1381-2018-10-23-29

На территории Республики Коми выявлены четыре новых местонахождения редкого вида высших споровых растений Lycopodiella inundata (Lycopodiaceae), обычно предпочитающего более теплые и влажные условия местообитания. Получены изображения спор в сканирующем электронном и световом микроскопах в Институте геологии Коми НЦ УрО РАН. Анализ палеогеографической истории вида по многолетним палинологическим данным, нашим и других исследователей, позволил отнести его к аллохтонному элементу флоры региона.

Ключевые слова: Lycopodiella inundata, плейстоцен, флора, Республика Коми.

On the territory of the Republic of Komi new locations of a rare spore plant Lycopodiella inundata (Lycopodiaceae), have been identified. The species prefer warmer and moister environmental conditions. Spore images were obtained by scanning electron and light microscopes at the Institute of Geology of the Komi Scientific Center of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences. An analysis of the species paleogeographical history based on our and another researcher palynological data made it possible to refer it to the allochthonous element of the flora in the region.

Keywords: Lycopodiella inundata, Pleistocene, the Komi Republic, flora.

 Скачать полный текст / Download full text

The Early Silurian Ozarkodina Kozhimica group
(Conodonta) from the Subpolar Urals
L. V. Sokolova
Раннесилурийские конодонты группы Ozarkodina
kozhimica Приполярного Урала
Л. В. Соколова

DOI: 10.19110/2221-1381-2018-10-30-34

Morphology of elements composing apparatuses of conodont genus Ozarkodina were studied from the Llandovery strata of the Subpolar Urals (Kozhym River sections). Transitional forms between the Pa-elements of O. kozhimica Melnikov and O. waugoolaensis Bischoff have been recovered from the uppermost Aeronian deposits in the Kozhym River sections and identified herein as O. aff. waugoolaensis. The Pa-elements of O. aff. waugoolaensis have a shorter and higher blade and more regular denticulation on their anterior process than those of O. waugoolaensis, and better-developed main and secondary cusps than those of O. kozhimica.

Keywords: conodonts, morphology, Ozarkodinida, Early Silurian, Subpolar Urals.

Изучена морфология элементов конодонтов рода Ozarkodina из лландовери Приполярного Урала в бассейне р. Кожым. Из отложений верхнего аэрона р. Кожым установлены переходные формы между Ра-элементами вида O. kozhimica Melnikov и O. waugoolaensis Bischoff. Переходные Ра-элементы O. aff. waugoolaensis по сравнению с Ра-элементами O. waugoolaensis характеризуются более коротким и высоким листом и более регулярной зубчатостью на переднем отростке, а по сравнению с Ра-элементами O. kozhimica — хорошо развитыми главным и вторым зубцами.

Ключевые слова: конодонты, морфология, Ozarkodinida, ранний силур, Приполярный Урал.

 Скачать полный текст / Download full text

Физико-химическая модель поведения титана
в профиле выветривания
В. А. Копейкин
Physical-chemical model of the behavior of titanium
in a weathering profile
V. A. Kopeikin

DOI: 10.19110/2221-1381-2018-10-35-38

Представлены литературные и авторские данные по стандартной свободной энергии ионов и комплексов титана в водном растворе. Для анализа поведения титана в процессе выветривания использован метод физико-химического моделирования на ЭВМ по программе «Селектор». Установлено, что в профиле выветривания (при учете 41 комплекса и иона титана) титан в растворе представлен только одним гидроксокомплексом — Ti(OH)40. Его содержание контролируется растворимостью рутила и составляет 10^–7 моль/л.

Ключевые слова: титан, рутил, выветривание, стандартная свободная энергия, моделирование, программа «Селектор».

The literature and author’s data on the standard free energy of ions and titanium complexes in aqueous solution are presented. To analyze the behavior of titanium in the process of weathering we used the method of PC physical and chemical modeling Selector software. We established that in the weathering profile (when accounting for 41 complexes and titanium ion) titanium in solution was represented by only one hydroxocomplex — Ti(OH)40. Its content was controlled by the solubility of rutile and rated 10^–7 mol/l.

Keywords: titanium, rutile, weathering, standard free energy, modeling, Selector software.

 Скачать полный текст / Download full text

Металлические микросферулы
в карбонатитах Южного Урала
В. Г. Кориневский, Е. В. Кориневский, И. А. Блинов, В. А. Котляров
Metallic microspherules in carbonatites
of the Southern Urals
V. G. Korinevsky, E. V. Korinevsky, I. A. Blinov, V. A. Kotlyarov

DOI: 10.19110/2221-1381-2018-10-39-46

Приводятся первые сведения о находках мелких магнитных микросферул в кальцитовых и доломитовых карбонатитах Южного Урала (Ильменских гор). Состав сферул преимущественно железистый с небольшой примесью марганца. Их поперечник не превышает 1 мм. Форма сферическая или слегка вытянутая, иногда полая внутри. Поверхность микросферул гладкая, блестящая, реже матовая, иногда струйчатая в корке. Внутреннее строение шариков скорлуповато-зональное, с пустотами в центре. Характерно наличие дендритовых и шестоватых кристаллов, их плотная упаковка. Эти микроструктуры подобны таковым из железных металлургических слитков. Встречаются сростки сферул разного диаметра. По энергодиперсионным спектрам внутренних поверхностей некоторых полых микросфер выявлено наличие в железной матрице необычной для карбонатитов ассоциации элементов: Pt, Ni, Cu, Zn, Cl, Ca. Отсутствие в составе микросферул собственно Ni-фаз, наличие Cl отличает их от подобных образований космического происхождения.

Наряду со столь же редко встречающимися в карбонатитах кристаллами фторапатита и фторфлогопита, форстерита, гранатов, паргасита, саданагаита, ильменита, рутила, диопсида, железистые микросферы рассеяны в карбонатной матрице породы и не обнаруживают приуроченности к трещинам или пропласткам. Поскольку сферы самородного железа в магматических породах кристаллизуются при температурах около 1500 °С, их наличие в карбонатных породах Ильменских гор является еще одним доказательством их магматической природы.

Ключевые слова: карбонатиты, железистые микросферулы, самородное железо, Ильменские горы, Южный Урал.

The first data on findings of small magnetic microspherules in calcite and dolomite carbonatites of the Southern Urals (Ilmeny Mountains) are given. The composition of the microspherules is predominantly ferrous with a small admixture of manganese. Their diameter does not exceed 1 mm. Their form is spherical or slightly elongated, sometimes hollow inside. The surface of the microspherules is smooth shiny, rarely matte, sometimes trickle in the crust. The inner structure of the microspherules is shell-zonal, with voids in the center. They are characterized by the presence of dendritic and columnar crystals, their dense packing. These microstructures are similar to those of iron ingots. There are joints of microspherules of different diameter. The presence of an unusual association of elements for carbonatites in the iron matrix (Pt, Ni, Cu, Zn, Cl, Ca) was revealed by energy-dispersion spectrums from the inner surfaces of some hollow microspheres. The absence of the actual Ni-phases in the composition of the balls distinguishes them from similar formations of cosmic origin.

Along with crystals of fluorapatite and fluorophlogopite, forsterite, garnet, pargasite, sadanagaite, ilmenite, rutile, diopside, which are equally rare in carbonatites, ferrous microspheres are scattered in the carbonate matrix of the rock, without detecting adherence to cracks or interlayers. As the microspherules of native iron in igneous rocks are crystallized at temperatures of about 1500 °С, their availability in carbonate rocks of the Ilmeny Mountains is another evidence of their igneous nature.

Keywords: carbonatites, ferrous microspherules, native iron, Ilmeny Mountains, Southern Urals.

 Скачать полный текст / Download full text

Особенности определения остаточных напряжений
в алмазе с помощью рамановской спектроскопии включений
углеродных веществ
С. И. Исаенко, Т. Г. Шумилова
The features of determination of residual stress in the diamond
by raman spectroscopy of carbon substance inclusions
S. I. Isaenko, T. G. Shumilova

DOI: 10.19110/2221-1381-2018-10-47-55

Методом рамановской спектроскопии изучены включения углеродного вещества в россыпных алмазах рек Б. Щугор и Б. Колчим, (Пермский край, Красновишерский район, Россия). Установлено, что включения углеродных веществ (УВ) могут быть представлены как графитом разной степени кристалличности, так и слабоупорядоченным стеклоподобным углеродом. Проведен анализ корреляции рамановского сдвига моды алмаза T2g (1332 см^–1 при н.у.) от положения полос G и G+D` в КР-спектрах углеродных включений. Обнаружена зависимость остаточной деформации алмазной решетки от степени кристалличности включения УВ, выражающаяся в появлении D`-полосы в КР-спектре. Показано, что корректная оценка остаточного напряжения включений УВ в алмазе может быть произведена только по КР-спектрам высококристаллического графита (FWHMG = 12—20 см^–1) либо по нанокристаллическому графиту (FWHMG = = 20—40 см^–1) с D`-полосой в спектре. По включениям слабоупорядоченного углерода (FWHMG = 40—70 см^–1) остаточные напряжения c использованием графитового коэффициента вычислять нельзя, в данном случае их можно оценивать только по остаточной деформации алмазной матрицы. При отсутствии комплексного анализа особенностей КР-спектров УВ и изначальном ошибочном принятии нанокристаллического и стеклоподобного УВ за высококристаллический графит происходит завышение полученных величин остаточного напряжения в 1.5—2 раза.

Ключевые слова: спектроскопия комбинационного рассеяния света, остаточные напряжения, алмаз, углеродные включения.

Raman spectroscopy was used to study the inclusions of carbon substance in placer diamonds from the rivers B. Shchugor and B. Kolchim, (Perm Region, Krasnovishersky district, Russia). It is established that inclusions of carbon substance within natural diamonds could be presented by either graphite of different degree of crystallinity, or low ordered glass-like carbon. The correlation between a Raman shift of T2g diamond band (1332 сm^–1 at room conditions) from G and G+D` graphitic carbon bands in Raman spectra has been analyzed. The dependence of residual deformation of a diamond lattice of crystallinity degree of carbon inclusions was defined, the latter was marked with appearance of a D`-bands in Raman spectra. It was shown that correct estimation of the residual tension of carbon substance inclusions within diamond could be made only on the basis of Raman data of high ordered graphite (FWHMG = 12—20 сm^–1), or by nanocrystalline graphite (FWHMG = 20—40 сm^–1) having a D` band within a spectrum. It is not correct to use the inclusions of low ordered carbons (FWHMG = 40—70 сm^–1) for the residual tension with the standard graphite coefficient for calculations, at the case the residual pressure can be estimated only by residual deformation of a diamond matrix. Without the complex analysis of the carbon inclusions Raman features and initial wrong acceptance of nanocrystalline and glass-like carbons as high ordered graphite the residual pressure is overestimated up to 1.5—2 times.

Keywords: Raman spectroscopy, residual stress, diamond, carbon inclusions.

 Скачать полный текст / Download full text

Formation of Zn-containing phases as a result of microbial conditioned corrosion
Y. S. Simakova, L. V. Leonova
Образование Zn-содержащих фаз в результате микробиально обусловленной коррозии
Ю. С. Симакова, Л. В. Леонова

DOI: 10.19110/2221-1381-2018-10-56-61

В работе представлены результаты изучения техногенных минералов — сульфидов и силиката цинка, образовавшихся в виде осадка в трубе и кране батареи системы центрального отопления. Для характеристики объектов был использован комплекс физических методов (рентгенофлюоресцентный, энергодисперсионный и рентгенодифрактометрический, метод сканирующей электронной микроскопии). Результаты исследований продемонстрировали, что в системе городского центрального отопления могут возникать условия, благоприятные для существования бактерий и развития микробиологически индуцированной коррозии. Показано, что кроме кристаллов таблитчатого габитуса разных генераций соединения цинка представлены шаровидными агрегатами и биоморфозами по чехлам бактерий, по-видимому являвшимися активаторами коррозии деталей, содержащих цинк, и осаждавшими его в процессе жизнедеятельности в виде сфалерита, вюртцита и гемиморфита.

Ключевые слова: сферические агрегаты ZnS, городская система центрального отопления, микробиально обусловленная коррозия.

The results of this investigation of technogenic minerals — Zn sulfides and silicates formed as precipitate at the fittings of hydronic heating system — are presented. The morphology, mineralogy and surface chemistry of the matter were studied by X-ray diffraction, X-ray fluorescence spectroscopy, scanning electron microscopy and energy dispersive X-ray. The results of this investigation provide clear evidence that hydronic heating systems have been found to support a breeding ground for bacteria associated with microbiologically influenced corrosion (MIC). In the precipitate Zn minerals are presented by tabular crystals of several generations, spheres, spherical aggregates and biomorphs on the bacterial cells that probably activated fitting corrosion and promoted Zn precipitation as sphalerite, wurtzite and hemimorphite.

Keywords: ZnS spherical aggregates, city hydronic heating system, microbiologically influenced corrosion.

 Скачать полный текст / Download full text