Изображение № 302, февраль

DOI: 10.19110/geov.2020.2.1

Усовершенствована методика реконструкции концентраций радиогенного гелия в глубинных подземных водах путем изучения гелия в газово-жидких включениях (внутреннем объеме) кварца, извлеченного из керна скважин. Предложенная модификация позволяет выделить составляющую внутреннего объема образца, стабильную при температуре опытов, для чего было предложено подвергать образцы кратковременному предварительному прогреву, при котором должны разрушиться включения, вскрывающиеся при низких температурах. Реконструированные в ходе отработки методики значения P_He во внутреннем объеме образцов свидетельствуют о правдоподобии и хорошей воспроизводимости результатов. На образцах кварца из Кольской сверхглубокой скважины была также протестирована методика предварительной разбраковки образцов при помощи регистрации кривых выхода гелия в ходе линейного нагрева образца. Показано, что таким образом можно выбрать потенциально подходящие образцы, диагностировать наличие декрепитирующих газово-жидких включений и мест нахождения гелия, не связанных с кристаллической структурой кварца. Изложены методологические соображения по поводу организации подобных исследований и способов верификации полученных результатов.

Ключевые слова: гелий, подземные воды, изотопы, сохранность, диффузия, время пребывания.

A modification of the technique for reconstructing concentrations of radiogenic helium in deep underground waters using quartz extracted from the drilled borehole core was developed and tested. In order to isolate the component of sample internal volume, stable at the temperature of the experiments, it was proposed to subject the samples to short-term preheating, at which inclusions opening at low temperatures should break down. The P_He values in the samples reconstructed in the course of the development of the samples indicate plausibility and good reproducibility of the results. The samples of quartz from the Kola Superdeep Borehole were also used to test the preliminary sorting of samples by recording the helium yield curves during linear heating of the sample. It is shown that in this way it is possible to choose potentially suitable samples, to diagnose the presence of gas-liquid decrepitating inclusions and helium sites that are not related to the crystal structure of quartz. Methodological considerations about planning such a research and methods of verification of the results are outlined.

Keywords: helium, groundwater, diffusion, isotopes, retention, residence time.

Скачать полный текст / Download full text

DOI: 10.19110/geov.2020.2.2

Показана возможность использования принципов, определяющих механизм образования технологических свойств минералов и руд в целом в единой геолого-техногенной среде. Системный подход к минералогическим исследованиям, осуществляемым комплексом физических методов, анализ информации об особенностях состава и строения руд и горных пород с учетом технологических данных позволяют корректно оценивать обогатимость твердых полезных ископаемых.

Ключевые слова: технологическая минералогия, технологические свойства минералов, геолого-техногенная система, онтогения, неоднородность минерала.

We presented possible application of principles generally determining the mechanism of formation of technological properties of minerals and ores in a common geological- technogenic environment. The systematic approach to mineralogical studies by a set of physical methods and the data analysis on special features of composition and structure of the ores and rocks, taking into account technological data, allowed correctly evaluating enrichment of solid minerals.

Keywords: technological mineralogy, technological properties of minerals, geological-technogenic system, ontogenesis, heterogeneity of mineral.

Скачать полный текст / Download full text

DOI: 10.19110/geov.2020.2.3

Полученные доказательства горячей гетерогенной аккреции Земли позволяют объяснить ранее непонятное происхождение геосфер, магм и природу разнообразия состава магматических пород. Фракционирование возникшего в результате импактного тепловыделения магматического океана привело к образованию коры из его верхнего кислого слоя и мантии из нижних мафических слоев. Подъем остаточных расплавов из затвердевавшего сверху вниз магматического океана обусловил образование на древних платформах магматических пород в последовательности «гранитоиды — автономные анортозиты — базиты — щелочные породы и карбонатиты — кимберлиты». Всплывание подогретых изначально горячим ядром веществ нижней мантии является причиной появления в фанерозое огромных суперплюмов и современных геодинамических обстановок. Вследствие компрессионного затвердевания расплавов в возникавших на дне океана импактных кратерах в мантии формировались крупные тела эклогитов. Декомпрессионное переплавление их при всплывании приводило к быстрому образованию огромных объемов океанических базитов и траппов. Фрикционное переплавление различных дифференциатов магматического океана в литосфере обусловило формирование различных магматических пород субдукционных и коллизионных областей.

Ключевые слова: горячая гетерогенная аккреция, магматический океан, генезис магм.

Modern evidences of hot heterogeneous Earth accretion explain problems of genesis of geospheres, magmas and magmatic rocks. Fractionation of magma ocean caused the crust formation from the top acid layer and mantle from the lower mafic layers. Ascending residual melts from different layers of magma ocean formed different magmatic rocks on ancient platforms in sequence granite — autonomous anorthosite — basites — alkaline rocks and carbonatite — kimberlite. Ascending mantle substance, heated by the core, formed huge superplumes and modern geodynamic settings in Phanerozoic. Eclogites was formed by the melt compression crystallization in the impact craters on the bottom of magma ocean. Their decompression melting in ascending plumes formed ocean basites and traps. Friction melting of product of magma ocean differentiation formed magmas of subduction and collision areas.

Keywords: hot heterogeneous accretion, magma ocean, magma genesis.

Скачать полный текст / Download full text

DOI: 10.19110/geov.2020.2.4

Abiotic, biotic and anthropogenic factors inhibit normal life of microorganisms. We have presented that the mineral carrier provides integrity and increases the growth of microalgal cells under stress conditions. Microalgae Chlorella vulgaris, immobilized on an analcime-containing rocks (biogeosorbent), are resistant to increased salinity (34 ‰) and organic pollutants (phenolic water with a concentration of 10 µg/dm³). The advantage of the synergetic complex of the biogeosorbent from its individual components is the reduction of the period of water purification from phenols. Biodestruction of 83 % of phenols in model water occurs in 3 days.

Keywords: stress factors, phenolic water, seawater, mineral carrier, analcime-containing rocks, microalgae, biogeosorbent, sorption, biodestruction.

Функционирование микроорганизмов в биоотчистке экосистем препятствуют абиотические, биотические и антропогенные факторы. Показано, что минеральный носитель обеспечивает сохранность и увеличивает рост клеток микроводорослей в стрессовых условиях. Микроводоросли Chlorella vulgaris, иммобилизованные на анальцимсодержащей породе (биогеосорбент), проявляют толерантность к повышенной солености (34 ‰) и органическим загрязнителям (фенольная вода с концентрацией 10 мкг/дм³). Преимуществом синергетического комплекса биогеосорбента перед отдельными его составляющими является снижение периода очистки воды от фенолов. Биодеструкция 83 % фенолов в модельной воде происходит за 3 суток.

Ключевые слова: стресс-факторы, фенольная вода, морская вода, минеральный носитель, анальцимсодержащая порода, микроводоросли, биогеосорбент, сорбция, биодеструкция.

Скачать полный текст / Download full text

DOI: 10.19110/geov.2020.2.5

Study of carbon isotopes of organic matter in conodont elements seems to be a promising approach in reconstruction of the ancient pelagic ecosystems and in isotope stratigraphy. Evaluation of influence of thermal maturity on the isotopic composition of organic matter (d¹³C_org) in conodonts is an actual problem. Experimental study demonstrates that thermal maturity of conodont elements in the Conodont Alteration Index (CAI) interval from 1 to 4 causes d¹³C_org depletion varying from 0.2 up to 2.6 ‰. The depletion is much less than changes in conodont d¹³C_org caused by the vital effect. Thus, conodont elements with CAI < 4 can be used for organic carbon isotope study with minor caution.

Keywords: conodonts, carbon isotope composition, thermal maturity.

Изотопные исследования углерода органического вещества конодонтовых элементов представляются перспективным подходом к восстановлению древних пелагических экосистем и изотопной стратиграфии. Оценка влияния термической зрелости на изотопный состав органического вещества конодонтов (d¹³C_org) является актуальной проблемой. Экспериментальное исследование показывает, что термическая зрелость конодонтовых элементов в диапазоне индексов окраски (ИОК) от 1 до 4 вызывает облегчение d¹³C_org в диапазоне от 0.2 до 2.6 ‰. Это облегчение изотопного состава намного меньше, чем жизненный эффект, составляющий у изученных таксонов не менее 4 ‰. Таким образом, конодонтовые элементы с ИОК < 4 могут быть использованы для изучения изотопного состава органического углерода с небольшой осторожностью.

Ключевые слова: конодонты, изотопный состав углерода, термическая зрелость.

Скачать полный текст / Download full text