Сборник посвящён анализу актуальных теоретических вопросов метасоматических процессов, а также динамики процесса интрудирования и становления дифференцированных рудоносных трапповых интрузий. Процесс метасоматоза рассмотрен с позиции равновесной и неравновесной термодинамики. Приведена типизация метасоматитов и механизмов развития метасоматоза. Дана новая термохимическая трактовка процессов скарнироваиия и железооруденения.

Книга рассчитана на широкий круг геологов.

Рассмотрена история развития южной части Восточной Европы - от юга Восточно-Европейской платформы до ее складчатого обрамления в Кавказско-Турецкой области - в интервале от девона до современного этапа. Детально исследованы вопросы палеогеографии, палеотектоники, магматизма и палеогеодинамики. Для кайнозойской истории Кавказско-Черноморского региона предложены численные геодинамические модели.

Для специалистов в области региональной геологии, геологов-съемщиков и поисковиков, студентов и преподавателей вузов

В пособии изложены наиболее важные факты, идеи и проблемы связей тектоники и магматизма, выявленные для современных геодинамических обстаповок: континентальных рифтов, срединно-океанических хребтов, островных дуг и задугопых бассейнов, активных окраин андского типа, коллизионных зон, горячих точек. Рассмотрены наиболее характерные магматические серии и особенности химического состава (петрохимического, микроэлементного, редкоземельного, изотопного) магматических горных пород. Показаны возможности использования магматизма для целей палеогеодинамического анализа.

Для студентов геологических специальностей вузов. Представляет интерес также для широкого круга специалистов геологического профиля (геологов, петрологов, геохимиков и др.).

Монография представляет собой наиболее полную современную сводку по тектонике, геодинамике, сейсмичности, магматизму и полезным ископаемым дальневосточной окраины России. Охарактеризованы террейны различной геодинамической природы, детально описаны перекрывающие геологические комплексы, магматические и металлогенические пояса, а также месторождения полезных ископаемых, сформировавшиеся в обстановках субдукционного, трансформного и коллизионного взаимодействия литосферных плит и внедрения мантийных плюмов. Показаны современная геодинамика и сейсмичность территории, расшифровано ее глубинное строение. Впервые мезозойская и кайнозойская геодинамическая история Восточной Азии представлена как чередование во времени и пространстве надсубдукционных и трансформных континентальных окраин и установлены тектонические, геохимические и металлогенические индикаторы древних трансформных окраин региона.

Для специалистов в области наук о Земле, горнорудной промышленности, аспирантов и студентов геологических специальностей вузов.

Сборник содержит материалы докладов, представленных на Всероссийскую конференцию с международным участием «Дегазация Земли: геодинамика, геофлюиды; нефть и газ; углеводороды и жизнь» посвященную 100-летию со дня рождения академика П.Н. Кропоткина, октябрь 2010 г. В представленных докладах изложены результаты обширного спектра исследований последних лет по проблеме дегазации Земли. На юбилейной, седьмой конференции по этой проблеме в ее «эпицентре» оказались идеи П.Н. Кропоткина, связанные с углеводородной ветвью дегазации Земли и ролью тектонических факторов в процессах нефтегазонакопления, с участием углеводородов в возникновении жизни на Земле. Эти фундаментальные идеи базируются на результатах петрологических и геохимических исследований, связанных с глобальными аспектами дегазации Земли, охватывая геофлюидодинамические аспекты энергетики и механизмов процессов глубинной дегазации, флюидогеохимические аспекты формирования глубинных восстановленных систем, роль глубинных флюидов в процессах нефтегазообразования и нефтегазонакопления. Новые разработки охватывают и практические приложения, связанные с оценкой углеводородных ресурсов и перспектив нефтегазоносности, прогнозом и стратегией проведения нефтегазопоисковых работ.

The volume includes the collection of brief papers, presented at the 7th Conference on the Problem ―Degassing of the Earth‖, devoted the centenary of Academician P.N. Kropotkin. The results of a wide range of the latest investigations, on different aspects of the prob-lem ―Degassing of the Earth‖ are presented in these publications. Kropotkin’s ideas about the hydrocarbon branch of the Earth degassing and about the role of the tectonic factors in the processes of oil and gas accumulation and about the hydrocarbon participation in the emer-gence of the life on the Earth appeared to be in the centre of this conference. These fundamen-tal ideas are based on the results of petrological and geochemical investigations related with the global aspects of the Earth degassing. These ideas also include the geofluid dynamic as-pects of energetics and the mechanisms of the processes of deep degassing, fluid geochemical aspect of the formation of the deep reduced systems, the role of deep fluids in the processes of oil and gas generation and accumulation. New practical aspects are related with the estima-tions of the hydrocarbon resources. The renovation of the strategy of the exploration of hy-drocarbon accumulations are contained in the papers of this conference.

В познании законов образования и эволюции Земли геохимические исследования, согласно определению основоположников геохимии в России В.И. Вернадского и А.Е. Ферсмана, призваны реконструировать геологическую историю химических элементов и их ассоциаций в минералах, горных породах и земных оболочках. Достижение этой цели в теоретическом плане обеспечивает понимание поведения (рассеивания, концентрирования) химических элементов в различных геологических, по существу химических и/или физико-химических процессах минерало-, породо- и рудообразования, в прикладном плане – получение данных для разработки прогнозно-поисковых критериев оруденения разного происхождения, в частности, гидротермального. Создание достоверного знания условий концентрирования рудогенных элементов в рудных районах и рудных полях составляет приоритетную сферу интересов геохимии, получившей статус поисковой. Исторически сложилось так, что применяемые формализованные методы поисковой геохимии, ориентированные на расчеты и использование различных параметров распределения химических элементов в земной коре для поисков и оценки промышленного оруденения, обладают ограниченными возможностями в том, что касается генетической интерпретации структуры наблюдаемых крупнообъемных геохимических полей и аномалий в их составе. Методами поисковой геохимии оценивается, например, современный (итоговый) геохимический облик горных пород без учета вклада сменявших один другой во времени геологических процессов на предшествующих этапах их геологической истории. О том, какие это создает трудности в решении ключевой проблемы гидротермального рудообразования – проблемы источников рудного вещества, можно судить на примере крупных и уникальных хорошо изученных золотых месторождений, локализованных в толщах углеродистых терригенных сланцев осадочных бассейнов. О существовании этих трудностей свидетельствует многообразие представлений о происхождении месторождений «сланцевого типа» в рамках гранитогенной, базальтогенной, метаморфогенной и полигенной гипотез, конкурирующих между собой в приложении к одному и тому же месторождению, например, Сухому Логу в Ленском районе. Гипотезы магматогенного гидротермального рудообразования предполагают генерацию металлоносных флюидов в коровых очагах кислой магмы [2, 7, 20 и др.] или в мантийных очагах умеренно щелочных базальтовых расплавов [13, 17, 18 и др.]. Со времени возрождения в шестидесятых годах идей старой, начала XX века, литораль-секреционной гипотезы рудообразования месторождения в сланцах сторонниками метаморфогенной гипотезы противопоставляются магматогенным, – их формирование связывают с извлечением металлов, прежде всего золота, из горных пород в областях выноса растворами разного происхождения, транспортировку и отложение их в дренирующих структурах в областях привноса [3, 6, 14, 16 и др.]. В последнее время обсуждается вероятность многоэтапного концентрирования металлов при их преобладающе породных источниках в рамках полигенной гипотезы [12 и др.] и допускается множественность источников золота, сосредоточенного в рудах одного месторождения, включая мантийный субстрат, коровые расплавы и горные породы [11, 15, 18]. Идея, которая вызвала к жизни сначала литораль-секреционную, а после полувекового перерыва, заполненного господством магматогенных гидротермальных гипотез, – метаморфогенную и полигенную гипотезы, заключается в представлении о повышенных или высоких дорудных содержаниях золота в сланцах как обязательной предпосылке рудообразования. На эту идею опирается вывод, согласно которому промышленные месторождения золота образуются в сланцевых толщах, обогащенных против кларка металлом на этапе седиментации или предшествующего рудообразованию регионального зонального метаморфизма. Один из ранних вариантов метаморфогенной гипотезы, в частности, предполагал вынос золота из зон высокотемпературного регионального ультраметаморфизма в низкотемпературные зоны зеленосланцевой фации, где и происходило концентрирование металла [3]. Сторонники идеи сопряженного формирования областей выноса-привноса металлов в гидротермальных процессах ограничиваются и субкларковыми их содержаниями в породах-донорах [14, 16, 22].

Актуальность исследований. Проблема влияния физико-механических свойств пород на локализацию месторождений полезных ископаемых относится к числу актуальных проблем не только геологии рудных месторождений, но и структурной геологии, особенно для древних докембрийских рудоносных кратонов. Опыт структурно-петрофизического изучения раннепротерозойских рудных месторождений Балтийского щита показывает, что целевые исследования позволяют определить роль физико-механических свойств метаморфических пород, как в формировании рудоносных структур, так и их дальнейшем преобразовании в ходе геологической истории. Полигоном для разработки методологии структурно-петрофизического изучения докембрийских метаморфических комплексов в связи с их рудоносностью, стала северо-восточная часть Балтийского щита, в которой находятся разнородные раннепротерозойские (2.5-1.8 млрд. лет) месторождения сформировавшиеся в одну эпоху рудообразования, в ходе которой в метаморфических архейских и протерозойских породах локализовались пегматитовые Чупино-Лоухского и медно-никелевые месторождения Печенгского рудных районов. Цель и задачи исследований. Основная цель выполненных исследований состояла  в изучении структурно-петрофизических характеристик вмещающих пород как индикаторов раннепротерозойских тектонических, магматических и метаморфических процессов, определивших формирование пегматитоносных структур и локализацию медно-никелевых месторождений северо-восточной части Балтийского щита. При этом решались следующие задачи: 1) петрофизическая характеристика пегматитоносных складчатых структур и условий локализации жил мусковитовых пегматитов Чупино-Лоухского района; 2) корреляция петрофизических параметров пород разреза Кольской сверхглубокой скважины и опорного профиля на поверхности в Печенгском рудном районе; 3) сопоставление петрофизических параметров метаморфических архейских пород на глубоких горизонтах СГ-3 и на поверхности; 4) разработка интегральной объемной геодинамической модели Печенгского рудного района; 5) выявление структурно-петрофизических условий локализации медно- никелевых месторождений Печенгского рудного поля и их преобразование тектоно-метаморфическими процессами.Фактический материал. В основе диссертации и использованных в ней методических подходов лежат материалы, собранные автором и сотрудниками тематической группы ИГЕМ РАН с 1974 по 2006 г. в ходе изучения Кольской сверхглубокой скважины и полевых исследований раннепротерозойских пегматитовых месторождений Чупино-Лоухского района и магматических медно-никелевых месторождений Печенгского рудного района. В процессе работы изучено около 12000 образцов пород и руд с определением их 4 петрофизических параметров, а также петрологической характеристикой, построены 6000 объемных петрофизических диаграмм, задокументировано более 36000 м керна скважин, в том числе СГ-3, и 7000 м горных выработок. Все образцы пород и руд были отобраны, изучены в лабораторных условиях на одних и тех же приборах по методике структурно- петрофизического анализа, а результаты проинтерпретированы одними и теми же исследователями. В работе использованы петрофизические данные полученные автором самостоятельно и совместно с другими исследователями тематической группы.

Формационный метод в геологии, как известно, призван выявлять законы, управляющие процессами образования земной коры в целом  и составных ее частей, сложенных субстратом разного происхождения – осадочного, магматического, метаморфического. При этом, не возбраняется получать результаты, проливающие свет на образование и эволюцию всего Земного шара. Земная кора формируется под воздействием эндогенных и экзогенных факторов. Среди эндогенных ведущее значение имеют взаимосвязанные и взаимообусловленные геодинамические режимы и магматизм. Вместе с тем, в процедуре формационной типизации изверженных пород на начальном этапе выделения и обоснования магматических комплексов и, как следствие, магматических формаций геодинамические процессы, сопровождаемые и/или обусловленные магматизмом как диагностически значимые исключаются по причине широко проявленной его конвергенции. Начиная с работ Ю.А.Кузнецова признано целесообразным реконструировать геодинамические условия образования уже выделенных магматических ассоциаций – магматических формаций и, соответственно, определять наборы магматических формаций, присущих каждому геодинамическому режиму. Подобные операции предстоит реализовать в рудноформационном методе, в первую очередь, в приложении к магматическим и магматогенно-гидротермальным месторождениям. Приоритет вещественных признаков при выделении магматических комплексов – магматических формаций предполагает учет прежде всего горных пород и автономизацию их ассоциаций. По современным представлениям нередко сосуществующие мантийные – нижнекоровые базальтоидные и коровые гранитоидные, то есть эшелонированные по вертикали магматические очаги образуются посредством плавления субстрата вследствие внедрения в верхнюю мантию и кору потоков глубинных высокотемпературных газовых восстановленных флюидов, генерируемых, возможно, в ядре Земли. Участие глубинных флюидов в палингенезе коры и гранитообразовании повсеместно доказывается изотопными 87Sr/86Sr – отношениями в минералах коровых гранитоидов, отвечающими мантийным меткам. Принципиально отличный состав сосуществующих расплавов в сочетании с процессами магматической дифференциации, гибридизма, магматического и метасоматического замещения с образованием в последнем случае горных пород магматического облика, обусловливают чрезвычайное разнообразие изверженных пород по составу, строению, условиям залегания. Поскольку все это повторяется во времени, но обычно совмещается в пространстве, создается сложная  ситуация в исследовании последовательности магматизма, вычленении наборов горных пород, образованных в рамках каждого, сменявшего один другой во времени петрогенетического процесса,  создающего магматический комплекс – магматическую формацию.

На природу дунитов и оливинитов, участвующих в строении щелочно-ультраосновных интрузивных комплексов, у петрологов сформировались диаметрально противоположные представления. Одна часть исследователей считает, что эти образования являются самостоятельными интрузивными фазами, не имеющими никакого отношения к последующему щелочному магматизму. Другие, наоборот, полагают, что эти породы являются первой фазой гомодромной последовательности формирования сложных интрузий. Понимание генезиса дунитов и оливинитов в таких комплексах важно как для построения объективной модели их формирования, так и для выяснения связи с ними определенных типов полезных ископаемых (минералов платиновой группы и РЗЭ, титаномагнетитовых и перовскитовых руд, апатита и флогопита, драгоценных камней и т.д.). Известно, что к зональным интрузивным комплексам внутриплитного магматизма относятся сложно построенные массивы с гомодромной последовательностью формирования фаз: от дунитов (или оливинитов) к щелочным породам и карбонатитам. Подобные интрузивные образования установлены на всех континентах, в том числе на территории России, где они выделены в самостоятельные провинции: Маймеча-Котуйская и Алданская на Сибирской платформе, каледонская на Кольском полуострове и другие [1,2,3 и др.]. Все эти интрузивные комплексы обладают целым рядом общих признаков морфологии, внутреннего строения и вещественного состава. А именно: имеют штокообразную цилиндрическую форму тел с округлым или овальным сечением на современной поверхности, площадь которого редко превышает 20 км2; зональное распределение интрузивных фаз; разнообразие вещественного состава пород; «задирание» горизонтально лежащих осадочных пород в контакте с интрузивным телом с образованием диапировых структур. В идеальном случае, при максимальном развитии интрузивных фаз, первыми всегда внедряются дуниты, занимающие центральную часть комплексов. Такие интрузивные комплексы, в которых дуниты или оливиниты составляют основной или значительный объем массива, известны в различных провинциях. В Маймеча-Котуйской провинции к ним относятся интрузии Бор-Урях, Кугда, Одихинча. Особое положение занимает крупный Гулинский плутон. В Алданской провинции примером таких интрузий являются Инагли и Кондер. На Кольском полуострове к интрузиям, где явно преобладают оливиниты, относятся массивы Лесная Варака и Ковдор. Подобные соотношения интрузивных фаз известны и в других провинциях стабильных зон Земли [2].

В работе рассмотрены фациальные условия осадконакопления, петро-геохимические особенности магматических пород и рудоносность структурно-вещественных комплексов северной части зоны Уралтау. Показано, что осадконакопление и магматизм этого региона осуществлялись в обстановке эпиплатформенного рифтогенеза. На новых геохимических данных проведена типизация магматических комплексов, выявлены физико-химические условия их образования. Впервые для данной территории подробно обсуждаются вопросы металлогении и прогнозно-поисковые критерии эндогенной минерализации. В структуре Южного Урала зона Уралтау занимает краевую часть палеокон-тинентального сектора, отделенного от островодужных комплексов Магнитогорского прогиба крупным разрывным нарушением. Особенности геологического строения и металлогенический облик этой зоны определялись, с одной стороны присутствием в ее составе континентальной коры, а с другой стороны, неоднократным активным воздействием смежной подвижной области, сопровождавшимся структурными преобразованиями земной коры, проявлениями разнотипного магматизма и метаморфизма и, как следствие, разнообразной эндогенной минерализацией. Проблемы стратиграфии, петрогенезиса и структуры рассматриваемой территории неоднократно обсуждались в трудах Д.Г. Ожиганова /1941, 1955, 1964/, Д.Д. Криницкого /1958, 1961, 1965/, С.С. Горохова /1964/, А.А. Алексеева /1966,1970, 1976/, В.И. Козлова /1972, 1977, 1980, 1982/, В.И. Ленных /1977, 1981, 1985/, В.Н. Пучкова /1994, 1997, 2000/ и многих других исследователей. Однако несмотря на достаточно длительный период изучения, многие кардинальные вопросы геологии зоны Уралтау, все еще не имеют окончательного решения. В частности, в последние годы в метаморфических толщах максютовского и суванякского комплексов были обнаружены органические остатки палеозойского возраста /Родионов, Радченко, 1988; Захаров, Мавринская, 1994; Захаров, Пучков, 1994; Чибрикова, Олли, 1997/, что поставило под сомнение обоснованность выделения здесь более древних отложений и еще раз подтвердило дискуссионность вопросов стратиграфии зоны Уралтау. Кроме того, весь обширный фактический материал, накопленный к этому времени предшествующими исследователями, почти никак не отражает проблемы металлогении и литогенеза этого региона. До сих пор нет ни одного монографического обобщения, в котором бы подробно на систематическом материале обсуждались рудоносные формации с оценкой их перспектив на конкретные виды полезных ископаемых. Отсутствуют также тематические работы направленные на реставрацию фациальных условий осадконакопления и выяснение петро-геохимических особенностей седиментогенеза. Предлагаемая работа в какой-то мере восполняет этот пробел. Ее фактической основой послужили материалы, полученные авторами при проведении исследований по теме: ''Прогнозная оценка северной части Уралтауского антиклинория на цветные металлы и другие полезные ископаемые'', заказанной и финансируемой Управлением по геологии и использованию недр при Кабинете Министров Республики Башкортостан. Основной целью исследований явилось выяснение обстановок осадконакопления, уточнение формационной принадлежности и петрогенетических особенностей магматизма, оценка рудоносности и установление прогнозно-поисковых критериев эндогенной минерализации северной части зоны Уралтау. В работе приведена подробная характеристика осадочно-метаморфических пород опорных разрезов, включая их петрографическое описание, фациальное расчленение, петро-геохимический анализ с реконструкцией первичного состава; на петро-геохимической основе проведена типизация магматических комплексов, выявлена их геодинамическая позиция и Р-Т условия становления, определен возраст некоторых интрузивов; оценены перспективы структурно-вещественных комплексов на благородные, редкие, редкоземельные элементы и другие полезные компоненты и определены благоприятные прогнознопоисковые факторы их локализации.