Целями и задачами ГИН СО РАН является выяснение общих закономерностей эволюции тектонических структур складчатых поясов, пространственных, временных и генетических связей магматизма и рудообразования с геодинамическими процессами; выявление современных сейсмотектонических, геохимических, биотических и абиотических факторов, определяющих квазистационарное развитие эко- и геосистем Байкальского региона и смежных территорий в позднем кайнозое.

В ГИН СО РАН активно развиваются следующие направления:

1) усовершенствование локальных методов анализа вещества, включая впервые реализованный в России метод U-Pb изотопного датирования урансодержащих минералов и определение их микроэлементного состава с использованием оборудования и методологии LA-ICP-MS анализа;

2) развитие локальной сети активного (вибросейсмического) и пассивного (сейсмологического, геомагнитного и др.) геофизического мониторинга в сейсмоопасном Байкальском регионе с применением уникального 100-тонного виброисточника ЦВО-100. В Институте развита сеть обсерваторий и стационаров, на базе которых создана единственная в регионе локальная сеть сейсмостанций.

3) исследование воздействия горнодобывающей промышленности на экологическое состояние водных ресурсов, окружающей среды в пределах водосборной территории озера Байкал и разработка способов безопасного хранения отходов производства.

• Институт участвовал в Международном проекте по созданию «Атласа тектонических карт», который демонстрировался в 2016 году на 35-й сессии Международного геологического конгресса в Южной Африке, где были представлены:

  1) «Международная тектоническая карта Северной, Центральной и Восточной Азии и сопредельных территорий». Масштаб 1:2500 000. В составе авторского коллектива А.Н. Булгатов и И.В. Гордиенко. Картфабрика ВСЕГЕИ. Санкт-Петербург, 2014. На 15 листах.

  2) Сотрудники ГИН СО РАН являются соавторами Объяснительной записки к вышеназванной «Международной тектонической карте». Редакторы: Ю.Г. Леонов, О.В. Петров, И.И. Поспелов. Авторы: А.Н. Булгатов, Чен Вингвей, И.В. Гордиенко и др. Санкт-Петербург: Изд-во ВСЕГЕИ, 2015, 186 стр.

  
  
  
  





• В результате обобщения структурно-геологических, петролого-геохимических и изотопно-геохронологических данных с применением террейнового анализа и палеогеодинамических реконструкций составлена «Карта террейнов Саяно-Байкальского региона и сопредельных территорий», выделены разнообразные геодинамические обстановки формирования тектонических структур региона в течение рифея, палеозоя и мезозоя, которые характеризуют возрастные геодинамические этапы. Установлено, что структуры рассматриваемой территории Саяно-Байкальской области, Забайкалья и сопредельных районов Монголии включают Байкало-Патомский складчато-надвиговый пояс, образующий вместе с Сибирской платформой Сибирский кратон (континент), и расположенный южнее коллаж террейнов различной геодинамической природы, аккретированных к кратону в конце рифея, венде, раннем и позднем палеозое. На «Карте…» выделены террейны, представляющие собой фрагменты рифейских и палеозойских островных дуг, активных континентальных окраин, океанической коры (офиолитов, симаунтов и др.), турбидитовых бассейнов, континентального склона и его подножия, шельфов, а также фрагменты кратонных и метаморфических террейнов, сложенных докембрийскими кристаллическими породами (Булгатов, и др., 2004; Гордиенко, 2006; Гордиенко и др., 2013; Булгатов, 2015).

  
  

  Карта террейнов Саяно-Байкальской горной области и сопредельных территорий. Составили А.Н. Булгатов и И.В. Гордиенко (Гордиенко и др., 2013, 2014).
  1- Сибирский кратон (CК); 2- террейны Патомского складчато-надвигового пояса (пассивная континентальная окраина кратона). Другие террейны юго-восточного складча-того обрамления Сибирского кратона: 3- мезо-неопротерозойско-палеозойские метаморфические: (ГГ- Гарганский, ХД- Хамардабанский, КР- Кичерский, МЛ-Малханский, МС- Муйский, ОЛ- Ольхонский, ПС-Протеросаянский, ЯБ-Яблоновый, ЗГ-Заганский); океанические: 4- неопротерозойские (ИЛ-Ильчирский, ПР-Парамский, АО-Абага-Оланский), 5-венд-раннепалеозойские (ХС-Хасуртинский, КН- Куналейский, КД- Онон-Кулиндинский), силуро-девонские (КР-Кыранский, УБ-Усть-Борзинский, ШЛ-Пришилкинский); островодужные: 6- неопротерозойские (КЛ-Келянский, МТ-Метешихинский, СР-Сархойский), 7-венд-раннепалеозойские (УВ-Удино-Витимский, ДЖ-Джидинский, ХМ-Хамсаринский), 8- девон-раннекарбоновые (БР-Береинский, УР-Уртуйский); турбидитовых бассейнов: 9- мезо-неопротерозойские (АН-Аргунский, ББ-Бодайбинский, БМ-Бамбуйский, БР-Баргузинский, ДУ-Делюнуранский, ММ-Мамаканский, ОК-Олокитский, ШН-Шаманский, ВВ-Верхневитимский), 10-нижнепалеозойский (ВД-Верхнеджидинский), 11- девон-раннекарбоновый (АГ-Агинский), 12- девон-среднекарбоновый (ДР-Даурский); 13- разломы: а) условные, б) сдвиги, в) вбросо-сдвиги и надвиги. Названия разломов (арабские цифры в кружочках): 1 – Главный Саянский, 2 – Приморский, 3 – Жуинский, 4 – Томпуда-Нерпинский, 5 – Аргода-Бамбуйский.

  Карта террейнов может быть использована сотрудниками научных организаций для исследования истории геологического развития Байкальского региона и сопредельных территорий, а также геологами поисково-разведочных предприятий для прогнозирования и поисков минерального сырья.





• Впервые обоснован раннегерцинский этап геологического развития Байкало-Витимской складчатой системы (БВСС). Для раннегерцинского этажа предложена зональность с выделением Удино-Витимской (Еравнинская подзона), Витимкан-Ципинской (Багдаринская, Уакитская и Бамбуйско-Олингдинская подзоны) и Турка-Курбинской (Курбинская и Туркинская подзоны) структурно-формационных зон.

  
  

  Схема тектонической зональности Байкало-Витимской складчатой системы.

  Раннегерцинский структурный этаж образован разнообразными в формационном отношении отложениями первой половины верхнего палеозоя и включает два стратиграфических уровня: верхнесилурийско-верхнедевонский (S2–D3) и верхнедевонско-среднекаменноугольный (D3-C21). Формирование отложений происходило в условиях последовательно меняющихся геодинамических обстановок пассивной и активной континентальных окраин.

  Для раннегерцинского этапа развития БВСС рассмотрена новая концепция геодинамической эволюции. Каледонский этап развития завершился формированием покровно-складчатой структуры в конце ордовика - начале силура (?) (Гордиенко и др., 2006, 2010; Зорин и др., 2009 и др.). История геодинамической эволюции региона в позднем палеозое была уже связана с развитием Монголо-Охотского океанического бассейна (Руженцев и др., 2012; Минина и др., 2013). В раннюю стадию (S2–D31) раннегерцинского этапа на границе Сибирского байкальско-каледонского континента и Монголо-Охотского океана накапливались мелководные шельфовые отложения пассивной континентальной окраины. В позднюю стадию (D3-C21), в пределах БВСС возникла активная континентальная окраина андийского типа. Раннегерцинский этап завершился образованием напряженной покровно-складчатой структуры на рубеже среднего-верхнего карбона (Руженцев и др., 2012; Минина и др., 2013).

  Впервые обоснован раннегерцинский этап геологического развития Байкало-Витимской складчатой системы (БВСС). Для раннегерцинского этажа предложена зональность с выделением Удино-Витимской (Еравнинская подзона), Витимкан-Ципинской (Багдаринская, Уакитская и Бамбуйско-Олингдинская подзоны) и Турка-Курбинской (Курбинская и Туркинская подзоны) структурно-формационных зон.

  Схема тектонического развития Байкало-Витимской складчатой системы. 1 – океаническая кора, 2–4 – континентальная кора (2 – байкальская, 3 – каледонская, 4 – раннегерцинская); 5 – шельфовые отложения; 6 – граувакки; 7 – надсубдукционные образования; 8 – вулканогенные образования Селенгино - Витимского вулканоплутонического пояса; 9, 10 – гранитоиды Ангаро-Витимского батолита: 9 – витимканский и 10 – зазинский комплексы; А – каледонский этап (А1 – период формирования Еравнинской островодужной системы, А2 – коллизия Сибирского континента и Еравнинской островодужной системы); Б–В – раннегерцинский этап (Б – ранняя и В – поздняя стадии); Г – позднегерцинский этап. ЗБ – Забайкальский и МО – Монголо-Охотский палеоокеанические бассейны, АО – Абага-Оланская сутура, ЕР – еравнинский и К – кыджимитский надсубдукционные комплексы, Бр – Береинская островная дуга; шельфовые комплексы: ТК – Турка-Курбинский, ВЦ – Витимкан-Ципинский, УВ – Удино-Витимский, Т – Точерский прогиб, СВ – Селенгино-Витимский вулканоплутонический пояс.





• За последнее пятилетие (2013-2917 гг.) в Институте были проведены исследования по изучению важнейших месторождений стратегического минерального сырья в пределах Окинского, Джидинского и Курбино-Еравнинского рудных районов Республики Бурятия. В результате для этих районов были составлены схемы структурно-металлогенического районирования, разработаны модели формирования месторождений и дана оценка прогнозов и перспектив развития стратегического минерального сырья в пределах конкретных рудных районов Республики Бурятия. В частности, детальное изучение структуры и вещественного состава месторождений и проявлений рудного золота в Гарганской, Ильчирской и Хойтоокинской структурно-формационных зонах Окинского рудного района позволило обосновать генетическую и парагенетическую связь рудообразования с активной вулканической деятельностью в неопротерозое, нижнем и верхнем палеозое, пересмотреть существовавшие ранее представления об исключительной связи золотого оруденения с гранитными интрузиями и выделить четыре этапа формирования покровно-складчатой структуры, проявления магматизма и рудообразования в неопротерозое и палеозое, общей продолжительностью более 500 млн лет (от 1020 до 460 млн лет). Показано, что именно субдукция и трансформация слэбов в пределах реконструированных активных окраин стала причиной вспышки плюмового магматизма на рубежах 830, 805 и 640 млн лет (Гордиенко, Метелкин, 2016; и др., 2016).

  
  

  Палеогеодинамическая эволюция неопротерозойских островных дуг и мантийных плюмов юго-восточной части Восточного Саяна. 1 – Гарганский микроконтинент (ГМ); 2 – океаническая кора; 3 – островные дуги; 4 – преддуговые аккреционные призмы (а), осадки задугового бассейна (б); 5 – аккреционные комплексы островных дуг с фрагментами офиолитов, обдуцированных на Гарганский микроконтинент; 6 – спрединговая зона междугового океанического бассейна; 7 – зоны субдукции; 8 – разрыв зон субдукции над мантийным плюмом с образованием слэбвиндоу; 9 – мантийный плюм; 10 – потоки расплавов и флюидов; 11 – направления движения плит и зон субдукции.





• Получены новые U-Pb изотопно-геохронологические данные по северо-западной части Ангаро-Витимского гранитоидного батолита. Установлено, что общая продолжительность позднепалеозойского магматического цикла составляла 55 – 60 млн. лет (с 325 до 270 млн. лет назад). Полученные данные указывают на то, что начало щелочно-базитового магматизма в Западном Забайкалье синхронизировано со сменой корового гранитообразования (баргузинский комплекс) гранитоидами смешанного мантийно-корового типа (чивыркуйский, зазинский, нижнеселенгинский, раннекуналейский комплексы) с постепенным нарастанием доли ювенильного компонента в источнике магм.

  
  

  Схема расположения позднепалеозойских гранитоидов Западного Забайкалья (Ангаро-Витимский батолит).
  На врезке гистограммы распределения U-Pb возрастов цирконов из позднепалеозойских магматических пород Западного Забайкалья: (а) – гранитоидные комплексы, (б) - базиты габбро-монцонитовых массивов и комбинированные дайки, и – щелочные породы. Использованы оригинальные и опубликованные (Ярмолюк и др., 1997; Цыганков и др., 2007, 2010, 2012, 2016; Ковач и др., 2012; Дорошкевич и др., 2012а, 2012б; Хубанов и др., 2016) данные. Для массивов, в которых имеется более одного определения возраста (датированы разные фазы внедрения), в случае их совпадения в пределах погрешности анализа принято среднее значение возраста. Пунктирные линии – предполагаемые рифтовые зоны (Ярмолюк и др., 2013): I – Сынырская, II – Сайженская, III – Удино-Витимская.

  На основе анализа позднепалеозойской геодинамики региона установлено, что смешение мантийных базитовых и коровых салических магм на разных гипсометрических уровнях ознаменовало переход от коровых гранитов к смешанным – мантийно-коровым, включающим все (вероятно кроме щелочных гранитов) постбаргузинские комплексы. По своему месту в геологической истории Забайкалья позднепалеозойский магматизм является посторогенным, но инициирован и развивался под воздействием мантийного плюма.

• Проведено исследование фрагментов образца, найденного О.В. Коршуновым летом 2015 года на территории Баунтовско эвенкийского района Республики Бурятия, в 4 км от поселка Уакит. В процессе его изучения была доказана принадлежность его к гексаэдритам группы железных метеоритов II AB (зарегистрирован в Meteoritical Bulletin, no. 106, 2017 под названием Уакит / Uakit). Он стал пятой официальной находкой на территории Бурятии с 1824 года. По составу установленных минералов метеорит относится к уникальному типу. В нем диагностировано около 20 минеральных видов, главными из которых являются камасит (98 %) и тэнит, остальные минералы (шрейберзит, никельфосфид, когенит, добреелит, калининит, троилит, карлсбергит, сфалерит, медь, аваруит-никель, Ni-магнетит, пентландит, хизлевудит, Fe-гидроксиды и другие) не превышают 1-2 %. В нем установлено несколько экзотических минеральных фаз, которые могут быть потенциально новыми минералами. Для одной из фаз, состоящей из нитрида ванадия (V0.9Cr0.1N), проведен комплекс работ по обоснованию принадлежности к новому минеральному типу (находится в стадии утверждения международной комиссии по новым минералам).

  
  

  Общий вид (слева) метеорита Uakit (IIAB) (образец Коршунова О.В.) и фаза нитрида ванадия – (NV) в троилит-добреелит-шрейберзитовом (Dbr+Trl) агрегате, расположенном в камасите (Kam), изображение BSE.





• Изучено 3 типа богатых бериллиевых руд месторождения Снежное в Восточном Саяне: (1) флюорит-берилл-фенакитовые, (2) берилл-фенакитовые прожилковые, (3) микроклин-берилл-фенакитовые Прожилковые и брекчиевые бериллиеносные рудные тела сформировались при ведущей роли выполнения трещин и полостей, а не замещения малокальциевых рудовмещающих пород. Рудные парагенезисы трех выделенных типов состоят из единого набора минералов – берилл, фенакит, флюорит, микроклин, альбит, биотит/мусковит, кальцит, кварц. Термобарогеохимическими методами изучены первичные флюидные включения (ФВ) в берилле и флюорите, морфология и некоторые характеристики которых представлены на рисунке. Установлено, что формирование всех типов руд происходило в близких температурных условиях (230-340°С). В солевом составе растворов преобладает NaF, кроме того присутствуют NaCl, KCl, Na2CO3, K2CO3, возможно с примесью MgCl2 и FeCl2. Общая соленость растворов варьирует в пределах 3.4-18.2 мас.% экв. NaCl. Газовая фаза включений представлена преимущественно СО2 с небольшой примесью N2. Кальций и фтор, необходимые для образования флюорита, привносились высокофтористыми околонейтральными растворами (I тип руд) и растворами повышенной щелочности (II, III типы руд) в незначительных количествах содержащими СО2, в виде комплексных соединений типа Na2CaF04, Ca2Cl3F0, Ca2Cl2F2 и др. Отложение бериллиевых минералов происходило в интервале от ? + 340 до 230 оС в результате охлаждения растворов, обусловленного понижением температуры при попадании их в близповерхностную зону дробления. Охлаждение растворов приводило к распаду фторокомплексов Ве и интенсивному образованию минералов бериллия.

  
  

  Первичные ФВ в бериллах (А-К) и во флюоритах (Л-М) из разных типов руд, А-В – I тип руд, Г-Ж и К – II тип руд, З-И – III тип руд, Л-М – ФВ из флюоритового и микроклин-флюоритового тел:
  А – В –двухфазовые ФВ без видимой Жу и твердых фаз; Г – ФВ с одним кристаллом кальцита; Д – многофазовое ФВ с кристаллами кальцита, шортита, кристабалита; Е – удлиненное ФВ с кристаллами шортита и яффеита; Ж – двухфазовое ФВ без твердых фаз; З – ФВ с кристаллами накхолита и фторида/хлорида?; И – многофазовое ФВ с кристаллами накхолита; К – непредставительное ФВ с видимой каймой Жу рядом с которым рой мелких вторичных ФВ; Л-М – ФВ во флюорите с единичными кристаллами кальцита. Длина линейки – 10 мкм.





• Результаты проведенных минералого-геохимических исследований биокосной системы Хойтогольского источника позволяют отнести ее к классу сложных самоорганизующихся природных эколого-геологических систем. Установлено, что в процессах миграции, рассеивания и концентрирования, необходимых для жизни ионов Na, K, Ca, Mg и переходных металлов (V, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, W, Mo) – ведущая роль принадлежит бактериальному сообществу. Различные функциональные группы микроорганизмов создают фрактальную дискретную систему биогеохимических барьеров.

  Важнейший фактор минералообразования – испарительный геохимический барьер. Высушивание бактериальных биопленок, вызывающее переход значительного количества макро- и микроэлементов в минеральную форму, приводит к образованию на этом барьере органоминеральных “затравок” для травертинов и гейзерито-травертиновых пород.

  Впервые установлено, что биомасса различных функциональных групп бактериального сообщества, при высушивании “освобождается” от отдельных металлов-катализаторов (Ni, Cr, Fe, Cu, Zn, Ce), переводя их в минеральную форму самородных элементов и интерметаллидов. С точки зрения разработки биотехнологий извлечения рудных элементов и создания моделей рудообразования – данное явление заслуживает большого внимания.

  Минералы в биопленке пурпурных бактерий источника Хойто-Гол (в скобках %). 1 – мирабилит (3.1), кварц (1.3), нахколит (1.2), калицинит (0.7); 2 – интерметаллид Zn-Ce (78.0), кальцит (19.6), сфалерит (2.4); 3 – интерметаллид Zn-Ce (84.6), кальцит (10.0), кварц (2.9); 4 – монацит (49.4), гидроксил-апатит (10.9), кварц (4.9). (Татаринов А.В. и др., 2017).





• На основе данных фотодокументации природных плазмоидов в приземной атмосфере над структурами современной дегазации литосферы Байкальской рифтовой зоны (активные разломы, структуры латентной формы грязевого вулканизма, термальные водные источники), дополненных результатами экспериментов, доказано существование явления плазмоидная форма (феномен) “холодной” дегазации Земли. Предшествующими исследователями это явление обсуждалось на уровне гипотез и предположений. Рассмотрены различные факторы, условия плазмогенерации в литосфере и атмосфере. Создана морфоструктурная классификация зарегистрированных плазмоидов, выявлены особенности их внутреннего строения. Показана определяющая роль фазовых переходов воды в возникновении и структурировании плазмоидов в приземной атмосфере. Установлено влияние на процессы формирования плазмоидов метеорологических параметров (температура, давление, влажность, осадки).

  Пункты наблюдения плазмоидных структур на карте активных разломов Байкальской рифтовой системы (Шерман, Савитский, 2006). 1 – ось зоны современной деструкции литосферы; 2 – разломы с магнитным индексом сейсмической активности (МИСА)?12 (весьма активные); 3 – разломы с МИСА 10-11 (активные); 4 – разломы с МИСА 8-9 (слабо активные); 5 – пункты наблюдения плазмоидов (1 – Кулиные болота, 2 – источник Гусиха, 3 – Усть-Баргузин, 4 – источник Горячинский, 5 – прибрежная часть залива Провал, 6 – полигон Медведчиков ключ, 7 – Хамар-Дабан, 8 – Иркутск, 9 – Заминский. Н – станция геофизического мониторинга в с. Надеино (треугольник). (Татаринов А.В. и др., 2016).





• Установлены основные черты формирования литокомплексов впервые выделенной крупной Южно-Сибирской области мезозойско-кайнозойского грязевого вулканизма внутриконтинентального типа. Выявлены минеральные ассоциации, характеризующие различные стадии грязевулканической деятельности. Рассмотрены флюидодинамические режимы функционирования грязевых вулканов, различающиеся генетическими механизмами минералообразования: корневых (очаговых) структур флюидогенерации, каналов транзита флюидопородного субстрата, каналов транзита гидротерм.

  Продукты грязевулканических извержений в основном представлены литокомплексами псаммито-гравелито-конгломератовой размерности с обилием грифонных песков.

  Обнаружены многочисленные современные проявления грязевого микровулканизма, представленные наземными биокосными микроструктурами, а также подводными газовыми струями на льду Байкала.

  
  

  Схема проявлений грязевого вулканизма на юге Восточной Сибири (Южно-Сибирская грязевулканическая область). 1 – рифтогенные впадины кайнозойского и мезозойского возраста с грязевулканическими комплексами (1 – впадины Присаянского прогиба, 2 – Тункинская, 3 – Усть-Селенгинская, 4 – Удинская, 5 – Котокельская, 6 – Усть-Баргузинская, 7 – Баргузинская, 8 – Баунтовская, 9 – Читино-Ингодинская, 10 – Торейская, 11 – Ундино-Даинская, 12 – Бодайбинская, 13 – Гусиноозерская, 14 – Ауникская); 2 – Байкальская впадина с подводными грязевыми вулканами. термальными источниками, газогидратами, газо- и нефтепроявлениями; 3 – кратеры газо-эксплозивного происхождения (Л – Левосарминский, П – Патомский); 4 – биокосные травертино- и строматолитоподобные структуры грязевого микровулканизма; 5 – изученные авторами грязевулканические отложения термальных источников (А – Аршанский, Б – Баунтовский, Г – Гаргинский, Ж – Жемчуг); 6 – площади распространения рудной минерализации грязевулканического происхождения во впадинах (Бодайбинской и Ундино-Даинской – золото, Присаянского прогиба – марганец).
  (Татаринов А.В. и др., 2016; Yalovik L. et al.2016).





• Выделены типы сульфидной минерализации Йоко-Довыренского дунит-троктолит-габбрового массива:

  (1) Сульфидное ЭПГ-Cu-Ni оруденение в плагиолерцоитах подошвы и приподошвенных силлов (Байкальское месторождение);

  (2) Малосульфидное Os-Ir-Ru оруденение в плагиолерцолитах в зоне перехода к дунитам;

  (3) Троилит-пентландитовая минерализация с повышенным геохимическим фоном Pd в дунитах в зонах вокруг аподоломитовых ксенолитов;

  (4) Сульфидная минерализация в троктолитах и метасоматических жильных диопсидитах в зонах вокруг аподоломитовых и апоалевролитовых ксенолитов (ручей Белый);

  (5) Малосульфидная высоко-Cu ЭПГ минерализация в базальных троктолитах («риф Конникова»);

  (6) Малосульфидная минерализация с кобальтовым пентландитом («под тригопунктом»);

  (7) Малосульфидная ЭПГ минерализация Главного рифа;

  (8) Малосульфидные ЭПГ горизонты верхней части расслоенной серии в массивных габбро и габброноритах;

  (9) Сульфидное оруденение прикровлевой части массива:

  (а) рассеянная минерализация в габброноритах,

  (б) в телах габбро-пегматитов,

  (в) в кварц-карбонатных жилах, окварцовывающих габбронориты,

  (г) крупные вкрапленники халькопирита и галенита в кварц-карбонатных жилах с резкими контактами с габброноритами без окварцевания.

  
  

  Распределение S, Cu, ЭПГ, Au и Ag в породах по разрезу центральной части Йоко-Довыренского массива.





• По данным пяти широкополосных сейсмостанций ГИН СО РАН, расположенных в центральной части Байкальского рифта, с использованием методики совместного обращения обменных волн Ps и Sp, получены глубинные распределения скоростей Vp, Vs и их отношения (Vp/Vs) для земной коры и верхней мантии до глубин 300 км. Оптимальная модель в используемом методе функции приемника определяется путем нахождения глобального минимума целевой функции, минимизация осуществляется способом “simulated annealing”, входящим в группу методов Монте-Карло. Инверсией приемных функций до глубины h = 300 км рассчитаны скорости продольных и поперечных сейсмических волн, а также их отношения. Станционные модели Vp(h), Vs(h) благодаря наклону используемых сейсмических лучей дают информацию о глубинных структурах не только под сейсмостанциями, но и в их окрестности.

  
  

  Совместное обращения данных приемных функций P- и S- волн, зарегистрированными сейсмостанцией Максимиха.





• На примере новой для сейсмических районов серии многоэтажных зданий КУБ-2.5. построена модель 11-этажного здания в пакете физического моделирования ANSYS с учетом экспериментальных динамических характеристик полученных на основе инженерно-сейсмометрического исследования.

  Новизна результата заключается в том, что для построения модели здания использованы экспериментально полученные динамические характеристики: коэффициенты демпфирования Рэлея; коэффициенты динамические усиления; скорости распространения деформационной волны; частоты и формы основных мод колебания. Получены обобщенные жесткости несущего каркаса, соответствующие натурным динамическим характеристикам. Вычислены реакции модели здания на сейсмическое и импульсное воздействие.

  
  

  Внешний вид, модель здания для численных расчетов и экспериментальные передаточные функции здания.





• Предложена флюидная модель формирования мантийных плюмов основанная на возможности миграции вверх порций флюидов в пластичной среде (мантии) в виде субвертикальных изолированных полостей-трещин. Движение осущест¬вляется за счет сжатия стенок полости литостатическим давлением, а флюид, в силу его меньшей плот-ности, передает давление в «голову» полости, где возникает избыточное давление, пропорциональ¬ное вертикальному размеру системы и разности плотностей флюида и породы. При эмиссии газа из ядра Земли происходит его накопление на границе ядро—мантия в виде линз, которые при достижении критического размера прорываются в мантию и мигрируют к поверхности. Создается относительно стационарный трансмантийный поток флюида с границы ядро - мантия, прогревающий мантию и взаимодействующий с ней. В основании прочной литосферы поток останавливается и распространяется латерально, вызывая плавление с формированием магматических резервуаров, массово внедряющихся и изливающихся при достижении критических размеров. Вследствие большого объема накопившейся магмы внедрение и излияние может приобрести массовый характер, наподобие катастрофических излияний траппов Сибирской платформы и других трапповых провинций.

  
  

  Схема формирования плюмов и плюмового магматизма.





• На базе магнитно-секторного масс-спектрометра с индуктивно-связанной плазмой Element XR с приставкой лазерного пробоотбора UP-213 реализован LA-ICP-MS метод для U-Th-Pb изотопного датирования цирконов. С помощью этого метода получены новые геохронологические данные для магматических, метаморфических и осадочных комплексов Полярного Урала, Прибайкалья, Забайкалья, Восточного Саяна, Западного Сангилена, Монголии, Северо-Восточного Казахстана, Рудного Алтая, Новосибирских островов, Якутии, Южного Приморья и Чукотки.

  
  

  Принципиальная схема системы лазерной абляции UP-213 (New Wave Re-search) и магнитно-секторного масс-спектрометра с индуктивно-связанной плазмой Element XR (Thermo Scientific).

  На основе статистической обработки накопленного массива U-Th-Pb изотопных данных показано, что при датировании цирконов палеозойского возраста методом LA-ICP-MS наиболее достоверные оценки возраста дают 206Pb/238U и 207Pb/235U изотопные отношения. Некорректность определения возрастов по 207Pb/206Pb для фанерозойских цирконов обусловлена относительно низким содержанием радиогенных свинцов и высокой степенью зависимости от правильности определения данного отношения. Сложность использования 208Pb/232Th отношения для датирования цирконов предопределена высокой летучестью тория. Погрешность определения 207Pb/235U-206Pb/238U конкордантного возраста эталонных цирконов составляет менее 2%.

  Сравнение конкордатных LA-ICP-SF-MS датировок с аттестованными (ID-TIMS) значениями возраста эталонных цирконов.

  Аттестованные значения возраста сведены в нулевую ось, по обе стороны от которой отложены поля относительных возрастных ошибок (в процентах). Каждая точка представляет собой 207Pb/235U-206Pb/238U конкордатный возраст, полученный LA-ICP-MS методом. Планки погрешностей на уровне 2?.





• В местах хранения отходов добычи и переработки вольфрамовых руд формируются высоко минерализованные подземные воды, которые могут рассматриваться как «жидкая руда» редкоземельных и благородных элементов.

  В поровых водах хвостохранилищ при длительном хранении песков устанавливается кислая среда, в растворе накапливаются продукты разложения сульфидов и вмещающих оруденение горных пород. В водной вытяжке песков Джидинского хвостохранилища общая минерализация растворов достигает 3,5 г/л, содержание сульфат-иона – 2,1 г/л, железа – 160 мг/л, цинка – 11 мг/л. Сумма редких земель в исследованных водах достигает миллиграммовых значений.

  Средние содержания редкоземельных элементов в поровых водах хвостохранилищ Джидинского и Бом-Горхонского ГОКов, определенные методом водной вытяжки, мкг/л.

  Элемент	Хвостохранилище Джидинского ГОКа, 6 проб	Хвостохранилище Бом-Горхонского ГОКа, 5 проб
  La	158	742
  Ce	477	1665
  Pr	74,5	176
  Nd	394	661
  Sm	132	139
  Eu	31,6	21
  Gd	125	69
  Tb	19,5	11
  Dy	125	50
  Ho	32,1	10
  Er	70,8	29
  Tm	11,2	4
  Yb	72,4	25
  Lu	9,74	3
  Y	692	333
  ∑TR	2280	3938
  Ce/Y	0,7	5
  ∑La+Ce/∑Y+Yb	0,8	6,7

  В условиях лабораторного эксперимента установлено, что редкие земли могут быть сконцентрированы при нейтрализации кислых вод известняком. В составе кристаллических и аморфных образований, образующихся при взаимодействии кислых вод с известняком, присутствуют рудные элементы и редкие земли. Методом рентгенофазового анализа установлены: (Al2Pb9Sn9F42), K(AlFeLi)(Si3Al)O10(OH)F, KMg3(Si3AlO10)F2, (FeSO3), Fe6(OH)12(CO3); Nd2(CO3)3·8H2O, CaNd2S4.

  Новообразования на поверхности известняка, сформировавшиеся в слабокислой среде (рН=5,3).

  Элементный состав исследуемого участка известняка (рис. 7), %

  Место определения состава	Si	Al	Fe	Mn	Mg	Ca	Na	Cu	Zn	S	Cl	F	O
  1	1,67	12,24	3,54	2,07	3,59	3,11	0	5,41	2,87	6,72	0	18,52	51,02
  2	0,57	5,4	6,16	5,3	7,56	2,54	1,47	2,92	4,64	16,63	0	12,27	65,97
  3	1,23	9,87	1,23	5,81	5,06	2	0	13,45	6,88	12,77	0,49	13,94	68,75

  На электронном микроскопе обнаружены гидроокислы железа, содержащие в своем составе хром, алюминий и диспрозий.

  Гидроокислы железа на поверхности кальцита.

  Состав исследуемого участка известняка, %

  Место определения состава	Si	Al	Cr	Fe	Ca	Dy	S	O
  1	0,85	1,45	14,1	90,31	6,99	4,86	0,84	6,99
  2	1,26	5,07	0	9,57	27,8	0	3,28	63,55
  3	2,52	9,05	0	13,88	27,64	0	2,91	101,29





• Ежегодно лесными пожарами на территории Республики Бурятия повреждается около 100 тыс. га лесных территорий. На образовавшихся пожарищах и в зоне их влияния активизиуется миграция химических элементов в атмосфере, поверхностных и подземных водах. Установлено, что на этих территориях в снежном покрове и талых водах устанавливается кислая среда, повышается минерализация и изменяется химический состав поверхностных вод. Процесс разложения органических остатков, активно продолжающийся после прохождения пожара, изменяет условия формирования снежного покрова, поверхностных и подземных вод на пожарищах на протяжении нескольких лет.

  
  

  Распространение загрязнения от пожарищ в почвогрунты, подземные и поверхностные воды в бассейне реки Брянка

  Лесные пожарища длительное время генерируют большое количество экологически наиболее опасных тонкодисперсных частиц. Изучены размеры, морфология и химический состав твердых включений в снежном покрове на пожарищах и в зоне их атмосферного влияния.

  Распределение частиц по размерам в снежном покрове лесных пожарищ.

  
  
  

  Конденсационно-коагуляционная частица субмикронного размера, характерная для зоны атмосферного переноса с лесных пожарищ и ее химический состав.

  Название элемента C O Al Si Ca Fe Cu Zn Состав частицы в зоне атмосферного влияния,% 67,69 5,34 4,37 9,75 1,68 1,47 8,49 1,22

  В первый год после пожара в снежном покрове возрастает содержание гидрокарбонат-иона и кальция.

  
  

  Соотношение главных катионов и анионов в снежном покрове пожарищ разных возрастов.

  Наблюдается обратная корреляционная зависимость между числом пожаров и годовым количеством осадков.

  Соотношение числа пожаров и годового количества осадков в Заиграевском районе Республики Бурятия.

• Изучена биологическая (целлюлозолитическая, протеолитическая и уреазная) активность почв, находящихся в зоне воздействия хвостохранилища отходов обогащения Джидинского вольфрамо-молибденового комбината. Низкие показатели биологической активности в этих почвах по сравнению с фоновыми свидетельствуют об их низкой потенциальной самоочищающей способности и необходимости проведения рекультивации на территории.

  
  

  Биологическая активность почв, находящихся в зоне воздействия хвостохранилища отходов обогащения Джидинского вольфрамо-молибденового комбината: А – целлюлозолитическая, В – протеолитическая, С – уреазная.

• На основании литолого-фациального и палеопотамологического анализов уточнен генезис и палеогеографические условия формирования мощной песчаной толщи, распространенной в долинах Селенги и ее крупных притоков и залегающей в переотложенном состоянии на седловинах водоразделов и низкогорных междуречьях. В пределах Усть-Джидинской впадины 60-65-метровая надпойменная терраса Селенги имеет озерно-речной генезис. Во время ее образования в межгорной котловине существовало подпорное озеро, связанное с тектоническим подпором в зоне Боргойского хребта, распространявшееся вверх по долине Селенги до ст. Хоронхой.

  В подпорно-озерных условиях сформировались осадки 60-метровой террасы Селенги в южной части Гусиноозерской впадины (с. Енхор) и в приустьевой части Чикоя (Староселенгинск), возникших в ходе тектонической активизации хр. Цаган-Дабан.

  Седиментация осадков позднеплейстоценового низкого террасового комплекса Селенги (6-7, 7-9 и 10-15 м) была обусловлена климатическими факторами. В голоцене отмечена неоднократная смена климатических условий, при этом периоды увлажненности и почвообразования сменялись засушливыми, что приводило к усилению дефляции и раздуву поверхностей речных террас.

  Таким образом, установлено, что формирование мощных песчаных отложений в долинах Селенги и ее притоков в среднем плейстоцене связано с неотектонической активизацией в Западном Забайкалье и седиментогенезом в подпрудно-озерных условиях. Источником эолового материала на низкогорных междуречьях являлись преимущественно речные и озерно-речные осадки.

  
  

  Продольный профиль р. Селенги.>
  1 – пески; 2 – отложения кривоярской свиты; 3 – коренные породы; 4 – уровень палеоозера; 5 – восходящие тектонические движения.





• Прослежено эволюционное развитие мелких млекопитающих и динамика природной среды и климата Забайкалья и Монголии в связи с глобальными и региональными событиями. В олигоцене «теплая» биосфера эоцена сменилась «холодной» под влиянием развития оледенения в Антарктике. Сократились леса и широкое распространение получили открытые пространства. Выявлено, что в олигоценовых биоценозах Центральной Азии важную роль играли зайцеобразные (Lagomorpha), представленные 21 видом, консументами первого класса.

  
  

  Соотношение отрядов в олигоценовых биоценозах Долины Озер, Центральная Монголия.

  В связи с дальнейшим направленным похолоданием климата в Северной Евразии наблюдается усиление аридности и континентальности природной среды, значительно увеличились пространства разнообразных степей. Появились впервые пищуховые (Ochotonidae), которые оккупировали степные ландшафты. В составе фауны млекопитающих позднего олигоцена Китая и Монголии возрастает разнообразие таксонов родов Sinolagomys и Bohlinotona. В фауне Монголии установлен новый вид Sinolagomys badamae Erbajeva, Baatarjav, Daxner-Hock, Flynn.

  Соотношение таксонов в олигоцен-миоценовых биоценозах Долины Озер, Монголия. Пищуховые (Ochotonidae) были доминирующими формами (оранжевый цвет, биозоны C1, C1-D и D), как обитатели степных ландшафтов. Справа пищуха.

  В начале миоцена в Евразии продолжалось дальнейшее ухудшение климата в сторону иссушения и похолодания. Усиление орогенных движений, регрессии морей способствовали возобновлению сухопутных связей между Европой и Азией, Азией и Африкой, Азией и Северной Америкой, что обеспечило интенсивный обмен фаунами. Европейские «протопищухи» Amphilaginae достигли Азии, они известны в Японии, Китае, Монголии, Казахстане и Восточной Сибири. В миоценовой фауне Долины Озер в Монголии описано три новых вида: Amphilagus orientalis Erbajeva, Amphilagus plicadentis Erbajeva и Amphilagus magnus Erbajeva. В Байкальском регионе описан новый миоценовый вид Amphilagus tomidai Erbajeva, Angelone, Alexeeva, дополнивший биоразнообразие «протопищух» Amphilaginae, позволивший проследить эволюционное развитие этой группы и провести межрегиональные корреляции фаун и природной среды неогена умеренной зоны Евразии.

  
  

  Морфологические особенности структуры верхних (а) и нижних (б) зубов миоценовой протопищухи Amphilagus tomidai Erbajeva, Angelone, Alexeeva из пещеры Ая, западное побережье озера Байкал.





• На основе экосистемного анализа Байкальского региона установлены значительные различия в составе палеобиоты Предбайкалья и Забайкалья во второй половине позднего плейстоцена (MIS3–MIS 2, 57-11,5 тысяч л.н.). В Предбайкалье видовой состав фауны был экологически смешанным, не имеющим современных аналогов, что свидетельствует о мозаичных тундро-лесо-лугостепных ландшафтах и господстве умеренно холодного климата в каргинском термохроне и холодного - в сартанском криохроне (рис. 5). В Забайкалье тундровые виды не обитают, доминируют сухостепные животные, таежные виды появляются и распространяются в финале плейстоцена. В фауне юго-западного Прибайкалья, как и в Забайкалье, преобладают сухостепные виды, тундровые отсутствуют. Видовой состав фауны ЮЗ Прибайкалья близок к фауне Предбайкалья большей долей лесных и таежных видов в отличие от Забайкальской. Фауна ЮЗ Предбайкалья демонстрирует особенности мозаичных ландшафтов с четко определенными зонами: лесо- и лугово-степная по рекам, сухая степь и полупустыня на южных склонах гор, климат был мягче, чем в Забайкалье и теплее, чем в Предбайкалье. К концу плейстоцена природные условия Байкальского региона стали более благоприятными для существования древнего человека.

  Региональная схема корреляции разрезов (а) и кластерный анализ териофауны Байкальского региона (б - каргинского термохрона, в – сартанского криохрона).