Том 69, № 6 (2024)

Выполнено изучение изотопных характеристик серы барита из карбонатитов массива Салланлатва и сульфидов, преимущественно пирита и пирротина, из карбонатитов, фоскоритов и продуктов их контактового взаимодействия с вмещающими силикатными породами большинства карбонатитсодержащих комплексов девонской Кольской щелочной провинции (КЩП). Для некоторых комплексов (Озёрная Варака, Контозеро) такое исследование проведено впервые. Установлено, что для сульфидов из одного комплекса вариации δ³⁴S в большинстве случаев не превышают 4 ‰, однако если рассматривать всю Кольскую щелочную провинцию в целом, то диапазон вариаций δ³⁴S достигает 20 ‰. Это может быть объяснено спецификой эволюции карбонатитов и ассоциирующих с ними пород. Показано, что величина δ³⁴S в сульфидах снижается от (1) карбонатитовых вулканитов Контозерского комплекса (δ³⁴Sср. = –1.3 ‰) через (2) карбонатиты и фоскориты Ковдора, Озёрной Вараки, Сокли и Салмагоры в сторону (3) пород Себльявра, Вуориярви и, наконец, карбонатитов Салланлатвы (δ³⁴Sср. = –14.7 ‰), в которых сульфиды отличаются от сульфидов прочих карбонатитов КЩП своими исключительно низкими значениями δ³⁴S. Карбонатитовые вулканиты Контозера практически лишены какой-либо редкоземельной минерализации; для второй группы комплексов характерны карбонатиты, в которых минералы РЗЭ встречаются в акцессорных количествах; в третьей группе комплексов широко распространены поздние разновидности карбонатитов, для многих из которых карбонаты РЗЭ являются породообразующими. Таким образом прослежена тенденция: чем обильней РЗЭ минерализация представлена в карбонатитах комплекса, тем ниже значение δ³⁴S сульфидов карбонатитов и ассоциирующих с ними пород данного комплекса. При изучении карбонатитов Салланлатвы впервые для КЩП проведено исследование изотопного состава серы ассоциирующих пар барит-пирит. Показано, что изотопные характеристики серы соответствуют завершающему низкотемпературному (250–350 °C) этапу эволюции карбонатитового вещества в окисленных условиях, отвечающему параметрам кристаллизации барита. Учитывая то, что изученные образцы карбонатитов Салланлатвы являются эксплозивными брекчиями, окисленный состав флюидов может свидетельствовать об их фреатомагматической природе, т. е. формировании за счет взаимодействия внедрявшегося горячего вещества (расплава/флюида) с метеорными водами.

В работе рассмотрено насколько разные критерии зрелости отражают общую степень приближения к состоянию химического равновесия ископаемого ОВ. Материалом послужило ОВ из карбонатных, кремнисто-карбонатных, карбонатно-кремнистых и кремнистых пород северных и центральных районов Волго-Урала (более 100 проб). Использован аппарат непараметрического корреляционного анализа (парные коэффициенты корреляции между 27 параметрами и парциальные коэффициенты корреляции). Изучена степень взаимосвязи критериев зрелости, в основе которых лежат реакции разных типов. Показано, что ни один из 266 коэффициентов корреляции не соответствует значениям, характерным для функциональной зависимости. С использованием парциальных коэффициентов корреляции установлено, что существует всего тринадцать пар, в которых параметры, определяемые реакциями разных типов, связаны непосредственно, и сила связи существенно влияет на значения обоих параметров. Таким образом, для карбонатных и силицитных пород говорить, что измеряемые величины характеризуют общее приближение ОВ к состоянию химического равновесия, нельзя. И хотя понятие «зрелость» может иметь формальный смысл (как общее смещение в сторону равновесия), приходится признать, что методами его измерения мы не располагаем. Нет данных, позволяющих вычленить тот единственный параметр, значение которого определяется величиной зрелости. И не факт, что такой параметр вообще существует. То есть на сегодня для характеристики степени приближения к химическому равновесию необходимо использовать множество параметров, определяемых реакциями всех четырех выделенных в работе типов.

В рамках исследования эвтрофного Обского болота были проведены замеры удельных потоков метана методом эмиссионных камер и отбор проб воды на анализ общего химического состава, содержания биофильных элементов (C, N, P) и δ¹³С растворенного неорганического углерода. Пробоотбор произведен на открытом и облесенном участках болота, на последнем из которых происходит многолетний сброс коммунально-бытовых сточных вод. Эмиссия метана положительно коррелировала с концентрациями соединений углерода и азота и содержанием растворенного органического углерода в болотной воде. На обоих участках отмечена более высокая эмиссия метана из обводненных микропонижений по сравнению с сухими повышенными элементами микроландшафта. Наиболее интенсивная эмиссия наблюдалась из микропонижений облесенного участка вблизи источника загрязнения, экстремальные значения удельных потоков CH₄ здесь превышали фоновые почти в 30 раз. Однако уже на расстоянии 160 м от сброса сточных вод потоки метана снижались до фоновых значений вместе с концентрацией практически всех соединений азота и углерода, растворенных в воде. Таким образом, можно заключить, что загрязнение сточными водами значительно влияет интенсивность потоков метана, увеличивая пузырьковую эмиссию метана вблизи источника загрязнения. Изотопный состав растворенного неорганического углерода (DIC) на облесенном участке (δ¹³C-DIC –9.64 — –9.21 ‰) оказался тяжелее, чем на открытом (–12.83 — –11.24 ‰). Отмечалось также утяжеление изотопного состава растворенного неорганического углерода на открытом участке болота по мере удаления от суходола, коррелирующее с ростом удельных потоков метана. Полученные данные свидетельствуют о более активном протекании процессов метаногенеза на облесенном участке по сравнению с открытым и на открытом по мере удаления от суходола, а также о потенциальной эффективности использования δ¹³C-DIC в качестве маркера распространения загрязнения сточными водами, по крайней мере на Обском болоте.