Разработана модель формирования интрузий коллизионного этапа 525–490 млн лет и модель магматизма трансформно-сдвигового этапа 465–440 млн лет в пределах Мугур-Чинчилигского и Эрзин-Нарынского блоков Западного Сангилена (Тува) для описания процесса коромантийного взаимодействия. Модельные эксперименты подтверждают петрологические данные о наличии многоуровневых камер при образовании Правотарлашкинского и Башкымугурского массивов. Предложенная модель описывает миграцию мантийных магм над головой мантийного плюма на коллизионном этапе и предполагает подъем магм по проницаемой тектонической зоне в мантийной литосфере и коре на трансформно-сдвиговом этапе. Результаты моделирования позволяют установить, что материал из магматического очага может достигать глубины вплоть до уровня верхней коры в соотношении объемной доли габброидов к диоритам от 1 : 2 до 3 : 4 и дополнительно привнести около 5 % объемной доли нижнекорового вещества.

Рассчитаны физические параметры исходных магм (вязкость, температура солидуса и ликвидуса, степень плавления в зависимости от температуры и состава, изменение плотности) с учетом реальных геохимических характеристик магматических пород из полифазных массивов Западного Сангилена.

Зоны сочленения спрединговых хребтов Рейкьянес и Колбенсей с рифтами Исландской крупной магматической провинции имеют ряд существенных отличий в структуре от прилегающих спрединговых сегментов, несмотря на схожую кинематику. Трансформная зона Тьёрнес является сложноустроенной и включает в себя ряд вулканических и амагматических структур. Рейкьянесская рифтовая зона, напротив, отличается относительно простым строением при однородном, в целом, характере тектонической и магматической активности. Причины различий в строении трансформных зон и их современная динамика остаются не до конца объясненными. На основе методики анализа морфометрических показателей сбросовых уступов было установлено, что столь значительные различия трансформных зон обусловлены пространственно-временной стабильностью прилегающих к ним структур, в свою очередь контролируемой периодическим увеличением магматической активности Исландского плюма. Развитие рифтогенных структур в пределах трансформных зон находится в прямой связи с их расположением относительно прилегающих спрединговых сегментов и с их магматическим состоянием. Современное развитие обеих трансформных зон связано с нестабильностью и миграцией рифтовых зон Исландии под действием термических импульсов Исландского плюма и, как следствие, кинематической перестройкой самих трансформных зон. Для трансформной зоны Тьёрнес это выражается в постепенном упрощении ее структуры: отмирании западной ветви и прекращении активности блоковых структур. Для Рейкьянесской рифтовой зоны наблюдается постепенное смещение оси в южном направлении, с чем также связывается наличие интенсивного вулканизма в ее пределах.

Проведены петрографические, геохимические и U-Pb геохронологические исследования катаклазированных гранитоидов юго-восточной части Иркутного блока Шарыжалгайского выступа фундамента Сибирской платформы, который, согласно большинству тектонических схем, является южной частью Тунгусского супертеррейна. По своим геохимическим характеристикам исследованный представительный образец этих гранитоидов соответствует гранодиориту и обнаруживает повышенные содержания Al₂O₃, Th, Sr, Ba, низкие концентрации K₂O, Nb, Y, Yb, сильно фракционированный спектр распределения редкоземельных элементов (La_n/Yb_n=284) и отсутствие европиевой аномалии. U-Pb геохронологические исследования циркона из катаклазированного гранодиорита выполнены независимо двумя методами: SIMS и LA-ICP-MS, показавшими хорошую сходимость полученных результатов. U-Pb возраст центральных частей кристаллов циркона, имеющих магматическую зональность, соответствует значениям 2893±19 млн лет (метод SIMS) и 2889±16 млн лет (метод LA-ICP-MS). Эти результаты датирования могут быть проинтерпретированы как возраст архейского протолита гранодиорита. Для краевых оболочек кристаллов циркона, имеющих архейские ядра, и отдельных кристаллов циркона с параллельной зональностью были установлены значения возраста 1855±6 млн лет (метод SIMS) и 1864±5 млн лет (метод LA-ICP-MS), которые фиксируют время преобразований гранодиорита. Оценка возраста около 1.86 млрд лет соответствует основному раннепротерозойскому этапу метаморфизма, мигматизации и сопряженного магматизма, которые широко проявлены в Шарыжалгайском выступе фундамента. Эта оценка возраста совместно с опубликованными ранее значениями возраста метаморфических и синхронных с ними магматических событий в Шарыжалгайском выступе позволила сделать вывод о присоединении Тунгусского супертеррейна к ранее сформированному ядру Сибирского кратона на временном рубеже 1.85–1.88 млрд лет. Финальным этапом становления Сибирского кратона является формирование пород Южно-Сибирского постколлизионного магматического пояса, пересекающего все уже объединенные в единую структуру крупные раннедокембрийские блоки южной части Сибирского кратона.

В статье представлены новые данные о возрасте и изотопные (Sr, Nd) характеристики для редкоземельно-флюоритовых проявлений Южное и Улан-Удэнское, парагенетически связанных с щелочным карбонатитовым магматизмом. Возрастные оценки флюоритсодержащих пород были получены U-Th-Pb (LA-ICP-MS) методом по бастнезитам и составляют 130.2±1.1 и 136.6±1.9 млн лет для Южного и Улан-Удэнского проявлений соответственно. Значения Ɛ_Nd(T) для бастнезита проявления Южное варьируются в диапазоне от –7.41 до –6.08. Для бастнезитов проявления Улан-Удэнского установлены значения Ɛ_Nd(T) от –4.28 до –2.67. Карбонатиты проявления Южное характеризуются ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr_(I) в диапазоне от 0.705883 до 0.706011, а в бастнезит-флюоритовых породах Улан-Удэнского проявления значения ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr_(I) составляют 0.70683–0.70687. Полученные возрастные оценки согласуются с опубликованными геохронологическими данными по щелочному карбонатитовому магматизму Центрально-Азиатского складчатого пояса, связанному с позднемезозойской внутриплитной рифтогенной магматической активностью. Изотопные Sr-Nd характеристики бастнезита, а также карбонатитов проявления Южное и бастнезит-флюоритовых пород проявления Улан-Удэнское свидетельствуют в пользу генерации их источников из обогащенной литосферной мантии.

Выполнено термотектоническое моделирование на основе данных трекового анализа апатита для кристаллических пород Южной Тувы. Термотектоническое моделирование позволило визуализировать историю охлаждения пород домезозойского фундамента в позднемезозойское и кайнозойское время, восстановить хронологию и масштаб денудационных процессов за последние 125 млн лет и реконструировать эволюцию палеорельефа Южной Тувы за последние 100 млн лет. Результаты моделирования демонстрируют несколько мезозойско-кайнозойских эпизодов охлаждения, связанных с дифференцированной денудацией и эксгумацией пород домезозойского фундамента. Неравномерная денудация связана с асинхронной активизацией разломных структур, контролирующих тектоническую эволюцию Южной Тувы. Показано, что раннемеловая (~125–100 млн лет) активизация Агардакско-Окинской надвиговой зоны могла произойти в результате постколлизионных процессов после столкновения Сибири и Амурии и/или последовательной коллизии между киммерийскими блоками. Усиленная активизация Агардакско-Окинской разломной зоны, сопровождаемая значительной эксгумацией пород восточной части фундамента Южной Тувы до абсолютных отметок 1200 м, в позднем мелу (~100–75 млн лет) могла быть вызвана Каракорамско-Памирской коллизией на юге Евразии. Активизация главных разломных зон Южной Тувы в позднем кайнозое (25–0 млн лет) является эффектом дальнего воздействия от Индо-Евразийской коллизии в южной части Евразийского континента. В это время произошло максимальное поднятие фундамента в зоне сочленения Южно-Таннуольской и Убсунур-Бийхемской разломных зон и трансформация рельефа Южной Тувы от среднерасчлененного с абсолютными высотами от 500 до 1400 м до современного с абсолютными высотами от 800 до 2600 м.

В статье приведены первые результаты Sm-Nd изотопно-геохимических исследований палеозойских осадочных пород Нора-Сухотинского террейна северо-восточного фланга Южно-Монголо-Хинганского орогенного пояса.

По результатам проведенных исследований установлено, что для осадочных пород Зея-Селемджинского и Приамурского фрагментов Нора-Сухотинского террейна характерны мезопротерозойские значения двустадийного Nd-модельного возраста (T_Nd(DM2)=1.62–1.08 млрд лет) при отрицательных величинах ε_Nd(0)=–9.5…–3.0 и ε_Nd(Т)=–5.8…–0.2. С учетом результатов ранее выполненных геохимических и изотопных (U-Pb, Lu-Hf) исследований осадочных пород Нора-Сухотинского террейна, а также существующих моделей формирования Южно-Монголо-Хинганского орогенного пояса можно предположить, что поступление материала в период накопления палеозойских отложений Нора-Сухотинского террейна происходило преимущественно со стороны Мамынского террейна Аргунского супертеррейна при участии островодужных образований.

Мантийные процессы, происходящие в коллизионных зонах, являются причиной множества тектонических и геодинамических процессов на поверхности, вызывающих высокий уровень сейсмической активности. В результате исследований методом сейсмической томографии стало известно, что под зонами коллизии некоторых регионов, например под Аравийско-Евразийской и Тянь-Шаньской коллизионными зонами, происходит отслоение мантийной части континентальной литосферы от коры, дальнейший отрыв и погружение в мантию, что также называется деламинацией. В данной работе был произведен сравнительный анализ разномасштабных 3D-моделей сейсмической томографии коры и мантии коллизионных зон Аравийско-Евразийской и Тянь-Шаньской коллизионных зон, полученных ранее, с целью обнаружения сходств и различий между наблюдаемыми неоднородностями. В работе также приведен обзор выполненных исследований численного моделирования. Сравнительный анализ сейсмотомографических моделей в совокупности с данными из математического моделирования, а также с данными по тектонической эволюции дает возможность рассуждать о причинах деламинации в исследуемых регионах.

Приводятся результаты сравнительного анализа данных комплексного скважинного мониторинга изменений напряженно-деформированного состояния геосреды и данных GPS-измерений, полученных во временной окрестности сильного близкого Жупановского землетрясения. Целью исследований являлась оценка целесообразности привлечения на постоянной основе данных GPS-измерений для повышения эффективности системы мониторинга процессов подготовки сильных камчатских землетрясений, функционирующей в районе г. Петропавловска-Камчатского. В качестве «тестового» временного интервала для сравнения данных GPS-измерений с результатами комплексного скважинного мониторинга был выбран интервал активной фазы подготовки Жупановского землетрясения – самого сильного с 2000 г. сейсмического события по величине отношения длины очага землетрясения к гипоцентральному расстоянию. В ходе анализа временные ряды данных скважинных электромагнитных и геоакустических измерений в районе Петропавловского геодинамического полигона сравнивались с рядом дилатации, данные которого отражают относительные изменения площади треугольника, составленного из пунктов Камчатской сети GPS-измерений, расположенных в том же районе. Результаты анализа свидетельствуют о высокой степени согласованности указанных временных рядов. Значимость исходных данных GPS-измерений, полученных на интервале активной фазы подготовки землетрясения, подтверждается их совпадением с оценками ожидаемых величин объемных деформаций на дневной поверхности накануне момента землетрясения, полученными по результатам математического моделирования. Совместный анализ данных скважинных и GPS-измерений позволил уточнить временные границы стадий изменений напряженно-деформированного состояния геосреды, а также устранить неоднозначность в интерпретации результатов электромагнитных и геоакустических скважинных измерений на заключительных стадиях подготовки Жупановского землетрясения.

С помощью моделирования изучены процессы физико-химических взаимодействий дождевой воды с песчаником. Установлено, что в результате взаимодействия уже при минерализации 55 мг/кг Н₂О формируется раствор чистого содового состава, который до 200 мг/кг Н₂О имеет резко окислительные свойства, сменяющиеся при превышении этой величины на резко восстановительные. При минерализации 30 мг/кг Н₂О в результате интенсивного увеличения гидроксид-иона раствор становится высокощелочным. Из раствора активно выводится кальций в результате формирования в твердой фазе не только кальцита, доля которого не превышает 15 %, но в основном ломонтита, содержание которого достигает 25 %. Накопление в растворе высоких концентраций натрия обусловлено отсутствием его вторичных минеральных образований в значительном интервале изменения отношений порода/вода. В пластовых условиях раствор имеет карбонатный состав. Этот раствор, переведенный из пластовых условий в поверхностные, в результате взаимодействия с атмосферой преобразуется. Уменьшается рН раствора, и он приобретает резко окислительные свойства. При этом содержание катионов, сульфатов, фтора и хлора остается на уровне, соответствующем пластовым условиям, но кардинальные изменения претерпевают компоненты карбонатной системы и соединения кремния. Гидросиликатный ион преобразуется в оксид кремния, который выпадает в осадок. Карбонатные ионы преобразованы в гидрокарбонатные, а чтобы раствор сохранил состояние равновесия после ухода из него представительного количества гидросиликатного иона, дополнительно были сформированы гидрокарбонатные ионы. Количество углерода, необходимое для их формирования, было заимствовано из атмосферы. Раствор стал гидрокарбонатным, и из него практически исчез гидросиликатный ион. Различные варианты расчета модельного раствора, равновесного с атмосферой, соотносятся с представительной группой подземных вод содового типа. Результаты расчетов подтверждаются натурными наблюдениями за формированием аутигенных минералов, проведенными на значительной части территории России.

Оценка темпов и понимание контролирующих факторов современной динамики развития экзогенных геологических процессов являются актуальной задачей во многих регионах мира. Один из методов получения данных для ее решения – мониторинг. В работе представлены результаты мониторинговых исследований краткосрочной динамики комплекса экзогенных геологических процессов по данным БПЛА аэрофотосъемки, выполненной на пяти ключевых участках в береговой зоне юга Братского водохранилища. Исследуемая территория относится к платформенной структуре юга Иркутского амфитеатра, которая считается относительно стабильной в геодинамическом отношении. Отработана методическая схема получения рядов данных по динамике комплекса экзогенных геологических процессов в береговой геосистеме. Высота полета 50–60 м является оптимальной для получения ортофотопланов с разрешением 1.1–2.2 см/пк, достаточным для оценки площадной динамики процессов, и цифровых моделей рельефа с разрешением 2.6–5.4 см/пк – для оценки объемной динамики.

Установлено, что площадь абразионного размыва на участке Рассвет составила 6900 м², что соответствует средней ширине размыва 3.45 м на погонный метр длины берега с максимальными значениями до 6.51 м. Высокие темпы абразии за период 2021–2022 гг. связаны с максимальным уровнем воды в Братском водохранилище, близким к нормальному подпорному горизонту. Оценка объемной динамики береговых оврагов показала отрицательные значения, так как устьевые части большинства оврагов были размыты абразией. На других участках вторичные донные (Мамонтов, Бараний) и береговые (Хадахан) овраги характеризуются положительной динамикой как в площадном, так и в объемном приросте (12–20 м² и 1.3–35.0 м³ соответственно). На участке Хадахан объемный прирост новых и наблюдаемых ранее суффозионно-просадочных воронок составил 0.45 м³.

Полученные площадные и объемные скорости развития процессов могут служить основой для их современной оценки и прогноза развития с целью предотвращения и снижения социально-экономических рисков.