Том 70, № 3 (2025)

Палеопротерозойский раннеорогенный массив Кааламо расположен в юго-восточной части Раахе-Ладожской зоны – зоны стыка архейского Карельского кратона и протерозойского Свекофеннского орогена. Массив трехфазный, 1-я фаза представлена перидотитами, оливиновыми клинопироксенитами, габбро; 2-я фаза – габброноритами; 3-я фаза – диоритами, тоналитами и плагиогранитами. Для метаперидотитов, метапироксенитов и габброидов Кааламского комплекса представлены новые данные по петрохимии, геохимии и составам породообразующих минералов. Эти данные использованы в программе COMAGMAT–3.75 для термодинамических расчетов траекторий равновесной кристаллизации представительных пород и средних составов первой и второй фаз внедрения. Результаты расчетов обработаны по методу геохимической термометрии, что позволило получить оценку температуры (~1220 °С) и вероятного состава исходного высокомагнезиального расплава (~9.5 мас. % MgO, оливин с 84 мол. % форстерита). Сравнение этого примитивного расплава с модельными составами дифференциатов и петрогеохимическими характеристиками подтверждает образование пород первой и второй фаз внедрения из единого источника, что согласуется со схожим распределением РЗЭ в этих породах, а также результатами изучения Sm–Nd изотопной системы, которые указывают на общий мантийный источник пород. При этом установлено, что расчетные порядки кристаллизации минералов хорошо согласуются с распространенностью перидотитов и оливиновых пироксенитов, указывая на равновесие примитивного расплава с клинопироксеном и ортопироксеном, находящихся в перитектических отношениях с оливином. Наиболее дифференцированные породы первой фазы внедрения характеризуются появлением котектического плагиоклаза, содержащего около 80 мол. % анортита. Породы второй фазы внедрения представляют более дифференцированный материал, отвечающий габброноритовой ассоциации кумулусных фаз без оливина, но с появлением титаномагнетита на поздних стадиях кристаллизации. Сравнение модельных и реальных составов минералов указывает на систематическое смещение наблюдаемых составов оливина и пироксенов в железистую область, что является следствием взаимодействия ранних минералов кумулуса с остаточным интеркумулюсным расплавом. Изученные породы по возрасту и петрохимическим особенностям сходны с интрузиями никеленосного пояса Финляндии, что открывает перспективы для корреляций магматических событий в межрегиональном масштабе.

Для изучения трансформации органического вещества (ОВ) в морских осадках в процессе восходящей диффузии газов в районах сипов в море Лаптевых был исследован фракционный состав ОВ в сочетании с его изотопным составом. ОВ, извлеченное из морских осадков, было разделено на пять фракций (гексановую, гексан-бензольную, бензольную, бензол-метанольную, асфальтены) с использованием растворителей возрастающей полярности. Было показано, что разрушение асфальтенов приводит к обогащению бензол-метанольной фракции изотопно-легкими компонентами. Значения δ¹³C бензол-метанольной фракции были значительно ниже значений δ¹³C фракций асфальтенов, что связано с накоплением бактериальной биомассы в колонке осадков, через который проходил восходящий поток метана. ОВ на различных горизонтах осадка в сиповых зонах можно отнести к одному из двух кластеров в соответствии со значениями δ¹³C бензольных фракций ОВ. Центр первого кластера находился в поверхностном слое (около 10 см) морских осадков. Центр второго кластера находился в более глубоком слое осадков. Разница в изотопном составе углерода между центрами кластеров составляла 2–3 ‰. Использование изотопно-фракционных характеристик ОВ морских осадков позволило лучше понять биологические процессы, связанные с диффузией газа в области сипов арктических морей.

На основании литературных данных суммированы основные свойства агатов и условия их образования, а также выполнен критический анализ гипотез образования агатов. Наиболее адекватной оказалась гипотеза послойного осаждения и раскристаллизации кремнезема, извлеченного из вмещающей породы (в частности, базальта). Однако остались трудности в объяснении перемещения SiO₂ от вмещающего базальта к агатовым полостям, причин осаждения SiO₂, роли фазовых превращений и механизма образования полосчатости. Для прояснения этих вопросов выполнены эксперименты по растворению образцов базальта в воде в течение 4 мес. при 300 °С. Образование кремнезема было заметным лишь в опытах, где образец базальта был погружен в воду наполовину. В частности, в порах и на поверхности образца выше уровня воды отложился аморфный кремнезем (опал-А), который образовал агатоподобные слоистые текстуры и местами заместился халцедоном. Результаты экспериментов объясняются в рамках дистилляционной гипотезы, которая может быть пригодной и для образования агатов. Гипотеза совмещает возможности переноса SiO₂ в области низких концентраций и осаждения SiO₂ в области высоких концентраций, а также объясняет полосчатость агата колебанием баланса поставки и потребления растворенного кремнезема в реакциях осаждения и фазовых превращений.