Евро-Азиатский институт образовательных технологий Eurasian Institute of educational technologies
Saturday, 2020-10-24, 6:36 PM
Site menu
Section categories
Археология- Аrcheology
Ботаника- Вotany
География- Geography
Зоология- Zoology
История- Нistory
История науки- Нistory of science
Медицина- Мedicine
Образование- Education
Общая биология- General biology
Общество- Society
Палеонтология- Рaleontology
Право- Jurisprudence
Психология- Рsychology
Технологии- Technology
Физика- Physics
Химия- Сhemistry
Экология- Еcology
Экономика- Еconomy
Our poll
Выберите научные направления, которые интересны Вам / Select the science areas that you interest in
Total of answers: 2572
Statistics

Total online: 1
Guests: 1
Users: 0

9:04 AM
Геологи изучили кору древнего суперконтинента / Geologists have been researched the crust of an ancient supercontinent

 Геологи МГУ имени М.В. Ломоносова совместно с коллегами из ЮАР и Новосибирска изучили процессы взаимодействия древнейших на Земле блоков континентальной коры и нашли подтверждение участия в этом процессе богатых CO2 флюидов (жидкостей, нагретых выше точки кипения). Выяснить это позволил тщательный анализ графита и микроскопических включений газов в кварце. Лучшее понимание того, как сформировались эти породы, может помочь предсказать механизмы зарождения рудных полезных ископаемых рядом с ними и на участках, появившихся в похожих условиях (в России один из них расположен в Карелии). Исследование опубликовано в журнале Gondwana Research. 

Участки древнейшей на Земле континентальной коры, кратоны (от греч. «сила, крепость»), сохранились лишь в нескольких местах на нашей планете. Например, кратон Каапвааль в ЮАР вместе с кратоном Пилбара в Австралии (самые древние из них), по предположениям учёных, около 3 млрд лет назад составляли первый суперконтинент, Ваальбару (от сложения слов Каапвааль и Пилбара).

Результатом преобразований основания этих участков древней коры под воздействием тепла мантии Земли могут стать породы под названием гранулиты, которые поясами обрамляют кратоны. Процессы, приводящие к подъёму гранулитов из низов коры к поверхности на границах кратонов, до конца не изучены. Самые древние из гранулитовых поясов сформировались в архее (3 млрд лет назад), став лишь на несколько сотен миллионов лет моложе жизни на Земле. Возраст самых молодых гранулитов – полмиллиарда лет. Рядом с кратоном Каапвааль тоже есть свой древний (2,7 млрд лет) гранулитовый пояс. Он расположен на границах ЮАР, Зимбабве и Ботсваны вблизи знаменитой реки Лимпопо. Он является своеобразной природной лабораторией для изучения взаимоотношений древнейших структур континентальной коры, поэтому именно этим гранулитовым поясом и заинтересовались учёные.

«Впервые получены веские основания полагать, что гранитные магмы в неоархейском гранулитовом комплексе Лимпопо (ЮАР) возникали в ходе тектонического взаимодействия этого комплекса с породами кратона [древней платформы] Каапвааль при подъёме комплекса из нижней континентальной коры», — рассказывает о своей работе соавтор статьи Олег Сафонов, доктор геолого-минералогических наук, профессор кафедры петрологии геологического факультета МГУ.

Гранулит — метаморфическая горная порода. Это означает, что она сформировалась в процессе преобразования других пород под воздействием высокой температуры, в случае гранулита — 750-1000 °С. При этих температурах образуются такие минералы, как полевые шпаты, кварц, гранат, пироксен, кордиерит и другие. Они придают породе зернистую структуру (термин «гранулит» означает «зернистый»).

Согласно одной из моделей, важную роль в образовании гранулитов играют флюиды (жидкости, нагретые до надкритических температур), обогащённые CO2. Установить, работает ли эта модель, может помочь графит, присутствующий в метаморфических породах. Обычно графит образуется при переработке органических остатков или разложении карбонатов (солей угольной кислоты с остатком CO32-), но, поскольку гранулиты образуются на значительной глубине, никаких органических остатков там нет, и механизм формирования другой. Графит образуется в результате взаимодействия гранулитов с мантийными потоками (флюидами), обогащёнными СО2, поэтому присутствие графита в гранулитах обычно считают аргументом в пользу вышеупомянутой модели. Его формирование зависит от давления, температуры и других условий, поэтому, изучая графит, можно получить информацию о них.

Геологи нашли в гранитных породах гранулитового пояса Лимпопо и проанализировали образцы графита и флюидные включения в кварце — летучие компоненты, законсервированные в мельчайших пустотах минерала в ходе роста кристаллов.

  • установили, что гранитные породы, внедрённые в гранулитовый пояс Лимпопо, начали кристаллизоваться при температуре 900-940 °С и давлении 7-9 килобар. Анализ флюидных включений в кварце подтвердил, что флюиды с высоким содержанием CO2 принимали участие в формировании этих пород. Отклонение содержания изотопа углерода с массой 13 от стандартного значения составило 6,52-8,65 промилле (десятых долей процента) для графита и 2,5-5,58 промилле для флюидов в составе кварца.Такой изотопный состав углерода обычно связывают с глубинными потоками флюидов из мантии, что снова подтверждает их внешнее происхождение. А это согласуется с моделью, при которой обогащённые CO2 внешние глубинные флюиды участвуют в формировании гранулитовых пород и сопровождающих их гранитов. Тем не менее, сравнив полученные данные с изотопным составом углерода пород древних кратонов, исследователи пришли к выводу, что флюиды проникали в комплекс Лимпопо именно из мантии в ходе его столкновения с кратоном Каапвааль.

Хотя это исследование пород гранулитового пояса Лимпопо было фундаментальным, знание о процессах их формирования может найти применение в поиске полезных ископаемых. «Породы древних кратонов являются источниками большого объёма различных рудных компонентов. Магмы и флюиды, возникающие при их преобразованиях, являются переносчиками этих полезных компонентов», — поясняет Олег Сафонов.

Данные об образовании гранулитового комплекса в ЮАР актуальны и для России. Учёные планируют сравнить их условия с данными о формировании гранулитов Лапландского пояса, который контактирует с Карельским кратоном и кратоном Инари на границе России и Финляндии.

Источник: Олег Сафонов/МГУ

https://scientificrussia.ru/news/geologi-izuchili-koru-drevnego-superkontinenta

Geologists of Lomonosov Moscow state University together with colleagues from South Africa and Novosibirsk studied the processes of interaction of the oldest on Earth blocks of continental crust and found evidence of participation in this process of rich CO2 fluids (liquids heated above the boiling point). It was possible to find out this through a thorough analysis of graphite and microscopic inclusions of gases in quartz. A better understanding of how these rocks are formed can help predict the mechanisms of ore mineral production near them and on sites that have appeared in similar conditions (in Russia, one of them is located in Karelia). The results of researching have been published in the journal Gondwana Research.

Areas of the oldest on earth continental crust, cratons (from Greek. "strength, fortress"), preserved only in a few places on our planet. For example, Kraton Kaapvaal in South Africa along with the Pilbara craton in Australia (the most ancient), according to scientists, about 3 billion years ago was the first supercontinent, Vaalbara (from the addition of the words Kaapvaal and Pilbara).

The result of the transformation of the base of these areas of the ancient crust under the influence of the heat of the earth's mantle can be a rock called granulites, which belts frame the cratons. The processes leading to the rise of granulites from the lower crust to the surface at the craton boundaries have not been fully studied. The oldest of the granulite belts formed in archaea (3 billion years ago), becoming only a few hundred million years younger than life on Earth. The youngest granulites are half a billion years old. Near the Kraton Kaapvaal also has its own ancient (2.7 billion years) granulite belt. It is located on the borders of South Africa, Zimbabwe and Botswana near the famous Limpopo river. It is a kind of natural laboratory to study the relationship of the oldest structures of the continental crust, so this granulitic belt and interested scientists.

"For the first time received substantial grounds for believing that the granite magma in the neo-Archean granulite complex, Limpopo (South Africa) occurred during the tectonic interaction of the complex with rocks of the craton [the old platform] Kaapvaal when lifting of the complex from the lower continental crust" — says about his work co-author, Оleg Safonov, doctor of geological-mineralogical Sciences, Professor of the Department of Petrology, geological faculty, Moscow state University.

Granulite — a metamorphic rock. This means that it was formed during the transformation of other rocks under the influence of high temperature, in the case of granulite — 750-1000 °C. at these temperatures, minerals such as feldspar, quartz, garnet, pyroxene, cordierite and others are formed. They give the rock a grainy structure (the term "granulite" means "grainy").

According to one model, an important role in the formation of granulites is played by fluids (liquids heated to supercritical temperatures) enriched with CO2. To determine whether this model works, graphite present in metamorphic rocks can help. Usually, graphite is formed by processing organic residues or decomposition of carbonates (carbonic acid salts with co32-residue), but since granulites are formed at a considerable depth, there are no organic residues there, and the mechanism of formation is different. Graphite is formed as a result of the interaction of granulites with mantle fluxes (fluids) enriched with CO2, so the presence of graphite in granulites is usually considered an argument in favor of the above model. Its formation depends on pressure, temperature and other conditions, so by studying graphite, you can get information about them.

Geologists found in granite rocks of the Limpopo granulite belt and analyzed samples of graphite and fluid inclusions in quartz-volatile components, preserved in the smallest cavities of the mineral during the growth of crystals.

  1. have found that granite rocks embedded in the Limpopo granulite belt began to crystallize at a temperature of 900-940 °C and a pressure of 7-9 kilobars. The analysis of fluid inclusions in quartz confirmed that high-CO2 fluids were involved in the formation of these rocks. The deviation of the carbon isotope content with a mass of 13 from the standard value was 6.52-8.65 ppm (tenths of a percent) for graphite and 2.5-5.58 ppm for fluids in quartz. This isotopic composition of carbon is usually associated with deep fluid flows from the mantle, which again confirms their external origin. This is consistent with the model in which CO2-enriched external deep fluids are involved in the formation of granulitic rocks and their accompanying granites. Nevertheless, comparing the data obtained with the isotopic composition of carbon of ancient craton rocks, the researchers concluded that the fluids penetrated the Limpopo complex from the mantle during its collision with The kaapvaal craton.

Although the study of the rocks of the granulite zone of the Limpopo was fundamental, a knowledge of their formation processes may find application in mineral exploration. "The rocks of ancient cratons are sources of a large volume of various ore components. Magma and fluids that occur during their transformation, are carriers of these beneficial components," — says Oleg Safonov.

Data on the formation of the granulite complex in South Africa are relevant for Russia. Scientists plan to compare their conditions with data on the formation of granulites of the Lapland belt, which contacts the Karelian craton and Inari craton on the border of Russia and Finland.

Source: Oleg Safonov/MSU

https://scientificrussia.ru/news/geologi-izuchili-koru-drevnego-superkontinenta   

Category: География- Geography | Added by: zvonimirveres
Log In
Search
Calendar
«  July 2018  »
SuMoTuWeThFrSa
1234567
891011121314
15161718192021
22232425262728
293031
Организации / Оrganizations
Полезные ссылки / Useful links