Главная – Журналы – Геология и геофизика 2019 номер 7

Проведенное нами изучение глубинных ксенолитов в меловых лампрофировых диатремах и в позднекайнозойских платобазальтах Западной Сирии показало, что вместо существовавшей в мелу древней нижней коры, сложенной гранатовыми гранулитами и эклогитоподобными породами, в позднем кайнозое на тех же глубинах появились мантийные перидотиты. Сделан вывод, что головные части локальных (вторичных) плюмов современного Афро-Аравийского мантийного термохимического плюма, ответственного за базальтовый магматизм региона, достигали основания древней верхней сиалической коры, где растекались, приводя к смещению существовавшей здесь ранее мафической нижней коры.

На основании изучения состава, возраста, тектонической и геодинамической обстановки проводится обоснование выделения баянкольской габбро-гранитной ассоциации в пределах Западно-Сангиленского фрагмента коллизионной зоны в северо-западном обрамлении Тувино-Монгольского массива. В состав ассоциации включены одноименный массив и комбинированные (минглинг) дайки. Их становление происходило в позднеколлизионный период (495±5 млн лет), характеризующийся переходом от транспрессии к сдвигово-раздвиговому растяжению с левосторонней кинематикой. Габбро-гранитные образования баянкольской ассоциации пространственно приурочены к проникающим тектоническим зонам Западно-Сангиленской сдвиговой системы. Положение тел габброидов и гранитов контролируется локальными зонами тектонического растяжения. Базитовые магмы имеют сближенный петрогеохимический состав, что свидетельствует об их внедрении из единой камеры основного состава и дифференциации магмы в процессе подъема. Выплавление, перемещение и становление коровых гранитоидов баянкольской ассоциации генетически связано с тепловым воздействием со стороны базитового расплава и синтектоническим падением литостатического давления. Внедрение и становление основных и кислых расплавов баянкольской ассоциации происходило на нижне- и среднекоровых уровнях коры в обстановках реактивации и последующей фрагментации тектонической зоны.

Исследованы составы и минеральные парагенезисы пирротина золото-кварцевого месторождения Советское (Енисейский кряж, Россия). По составу минерала (Fe_0.873±0.02S-Fe_0.885±0.02S) и его парагенезисам выполнена оценка изменчивости параметров ( T , °C и фугитивность серы ( f _S2)) при стадийной кристаллизации пирротинсодержащих ассоциаций. Для раннего пирротина, ассоциирующего с рутилом и кварцем в виде микровключений в арсенопирите, типичны составы Fe_0.873-0.875S, близкие к Fe₇S₈ (Apy + Po + Rut + Qz), для которых оценочный интервал параметров образования составляет 486-465 °С и lg f _S2 от -4.71 до -5.28. По составу включений микрокристаллов пирротина (Fe_0.873-0.881S), ассоциирующего с пиритом в золоте 950 ‰ (Au + Po + Py), рассчитанные значения соответствуют 489-410 °С и lg f _S2 от -4.63 до -6.98. Крупные зерна пирротина, содержащие микровключения реликтового арсенопирита, галенита, иногда в срастании с сидеритом (Po + Apy + Ga + Sid), а также пирротин в срастании с пиритом и сидеритом (Py + Po + Sid), характеризуются составом Fe_0.874-0.878S и образуются при 479-443 °С и lg f _S2 от -4.9 до -5.9. Ксеноморфные микровключения пирротина, находящиеся вместе с галенитом и золотом (950 ‰) в кристаллах пирита (Py + Po + Ga + Au), характеризуются более высокими количествами железа Fe_0.878-0.885S и, соответственно, более низкими температурами образования - 432-382 °С и lg f _S2 от -6.27 до -7.95. Температура образования кварца по термобарогеохимическим исследованиям включений в рудных жилах 100-630 °С. Рассчитаны диаграммы lg f _S2 - Т в интервале температур 25-700 °С для систем Fe-S и Ag-Au-S с учетом полей устойчивости сульфидов железа - пирита FeS₂, троилита FeS, пирротина Fe₇S₈, фаз Fe₁₁S₁₂, Fe₁₀S₁₁ и Fe₉S₁₀, металлического железа, самородной серы, а также ютенбогаардтита, петровскаита и фаз твердых растворов Fe_1-x S (для 0 < х < 0.125), Ag_1-z Au _z ( z = 0; 0.25; 0.5; 1) и Ag_2-y Au _y S ( y = 0; 0.5; 1; 2). Результаты расчетов выявили, что в поле устойчивости пирротин-пиритовых ассоциаций руд месторождения Советское располагается в поле петровскаитовых и ютенбогаардтитовых твердых растворов и Au-Ag сплавов (>670 ‰, Ag_0.5Au_0.5 - Au). Содержания золота и серебра в сульфидах железа месторождения Советское показывают, что отношения Au/Ag в пирротинах (0.002-2.4) и пиритах (0.004-13) ниже, чем в высокопробном золоте - 950-980 ‰ (19-50). Разница в величинах отношений Au/Ag в этих минералах и результаты термодинамических расчетов свидетельствуют о возможном присутствии Au-Ag сульфидов и Au-Ag сплавов более низкой пробности в пирротин-пиритовых рудах исследуемого месторождения. Отсутствие видимых золото-сульфидных минеральных форм в рудах позволяет предположить их тонкодисперсные, или невидимые микроскопически, формы. Составы пирротина в пиритсодержащих минеральных ассоциациях, а также Au/Ag в пиритах, пирротинах и видимом самородном золоте в сульфидных рудах других золоторудных и золото-серебряных месторождений могут быть использованы для оценки возможного присутствия наноразмерных твердых микровключений сульфидных и других форм золота и серебра.

Впервые детально описана минералогия и микроэлементный состав минералов железного метеорита Маслянино и обоснована его классификация. По структуре метеорит относится к тонкоструктурным октаэдритам. В металлической матрице выделяются камасит, тэнит и шрейберзит. Крупные выделения троилита связаны с силикатными включениями, кроме этого, обнаружены редкие минералы - алтаит и добреелит. В состав силикатных включений входят оливин, ортопироксен, клинопироксен, плагиоклаз, апатит, мерриллит, хромит и графит. Детальный микроэлементный анализ металла позволил отнести метеорит Маслянино к узкой подгруппе Pitts внутри группы IAB, а также отметить сходство с подгруппой Udei Station. Обе подгруппы включают метеориты с силикатными включениями и занимают промежуточное положение между подгруппами sLL (низкие содержания Au и Ni) и sLM (низкие содержания Au и средние Ni). Скорость остывания метеорита Маслянино, по металлографическим данным, составляет 30-60 °С/млн лет. Полученные данные согласуются с образованием вещества метеорита Маслянино в результате ударного события, которое привело к удалению внешней хондритно-винонаитовой оболочки. Из оставшейся части родительского астероида в результате последующих более мелких ударных событий образовались метеориты группы IAB (включая метеориты с силикатными включениями) и винонаиты.

Представлены результаты мультидисциплинарного изучения многолетнемерзлых отложений, вскрытых скважиной на о. Курунгнах в дельте Лены. Согласно полученным данным по палиноморфам и остракодам, суглинки инт. 10.58-13.54 м формировались в позднем плейстоцене (каргинский интерстадиал); а суглинки инт. 1.58-10.3 м - в раннем-среднем голоцене. Также был проведен анализ влагонасыщенности отложений, гранулометрический, рентгеноспектральный анализы, замерена магнитная восприимчивость. Результаты сопоставлены с данными, полученными другими исследователями из расположенных поблизости естественных обнажений. Установлено, что в каргинское время на рассматриваемой территории существовал озерный водоем с олиготрофным режимом и невысокими температурами воды; во время формирования отложений (на уровне 11 м) имел место перерыв в осадконакоплении; в раннем и среднем голоцене здесь была распространена растительность кустарничковой тундры.

Юго-восточная окраина Западной Сибири включает периферию Западно-Сибирской равнины и примыкающие горные сооружения северо-западной части Алтае-Саянской горной области. В среднем мезозое и позднем кайнозое она испытывала тектонические активизации с формированием горного рельефа на части ее территории. Эти активизации разделены длительным периодом тектонического покоя позднего мела-раннего-среднего палеогена, на протяжении которого мезозойские горные сооружения были уничтожены денудацией. Существовавший в это время на территории Западной Сибири эпиконтинентальный морской бассейн служил базисом денудации. Поскольку морской бассейн имел связь с Мировым океаном, то он испытывал последовательное прерывистое снижение уровня со стабилизацией на отметках 200, 250 и 300 м в современной системе абсолютных высот, согласно кривой Хага-Вейла. В ходе проведенной геоморфологической съемки на территории Салаира и Буготакско-Сокурской возвышенности в рельефе были выявлены данные уровни. На изученной части Буготакско-Сокурской возвышенности их высотное положение осталось неизменным с момента формирования, а Салаир в неотектоническом отношении представляет собой приподнятую глыбу со взбросовыми северной и восточной границами, слабонаклоненную на юго-запад. Скорость воздымания Салаира оценена в 0.1 мм/год. В ходе новейшей активизации граница области формирования горного рельефа существенно сместилась на юго-восток. Территории Предалтайской равнины и Буготакско-Сокурской возвышенности, на которых в юрское время существовали высокие горные сооружения оказались вне зоны новейшего внутриконтинентального орогенеза, Кузнецкая котловина и Чулымская равнина не стали областями накопления новейших моласс, что свидетельствует о значительно меньших высотах Кузнецкого Алатау и Салаира по сравнению с горными хребтами среднего мезозоя.

Рассматриваются возможности и ограничения метода георадиолокации для изучения торфяников и заболоченных участков в районе распространения многолетнемерзлых пород в летнее время. Теоретические и экспериментальные исследования доказывают необходимость расчета коэффициента поглощения электромагнитного сигнала при планировании георадиолокационных работ. Проведенные исследования с антенной 300 МГц показали, что при значении коэффициента поглощения, полученном для водонасыщенного торфа, отражения ниже кровли многолетнемерзлых пород невозможно получить, если глубина границы талое/мерзлое более 1.5 м. Применение методик георадиолокационного зондирования и профилирования позволяет детально расчленить геокриологический разрез, определить глубину границ и физические свойства с заданной детальностью, тем самым сократив прямые наблюдения. Сделанные выводы подтверждены результатами прямых измерений.

На основании комплексной интерпретации сейсмических материалов и данных глубокого бурения осуществлен анализ геологического строения геттанг-ааленских отложений Усть-Тымской мегавпадины, восстановлена история формирования ловушек в рельефе кровли геттанг-ааленского комплекса. Выполнена оценка перспектив нефтегазоносности. Определено время погружения тогурской свиты в главную зону нефтеобразования, проведена реконструкция истории генерации жидких углеводородов (УВ) органическим веществом (ОВ) тогурской свиты. Отложения нижней юры и аалена несогласно перекрывают породы доюрского основания, распространены практически на всей исследуемой территории. В наиболее погруженных частях территории представлен полный разрез геттанг-ааленских отложений, включающий урманскую, тогурскую, салатскую/пешковскую свиты и нижнюю подсвиту тюменской свиты. В геттанг-ааленских отложениях выделяются три нефтегазоносных подкомплекса: геттанг-раннетоарский (Ю_16-17), тоар-ааленский (Ю₁₅) и ааленский (Ю_11-14). В каждом подкомплексе выделены замкнутые положительные структуры как потенциальные ловушки УВ, которые унаследовано развивались в юрское, берриас-нижнеаптское, апт-альб-туронское время и только в посттуронский этап приобрели современный облик. Для всех перспективных объектов была проведена количественная оценка суммарных ресурсов нефти категории D₀ с учетом коэффициента успешности. В геттанг-ааленском комплексе основным источником углеводородов является неоднородное по составу ОВ тогурской свиты. Породы тогурской свиты начали погружаться в главную зону нефтеобразования (ГЗН) примерно 115-110 млн лет назад и полностью погрузились в нее около 5 млн л. н., выход пород из ГЗН начался около 48 млн л. н. и продолжается по настоящее время. История генерации жидких УВ органическим веществом тогурской свиты прослежена для II и III типов керогена. Для II типа генерация началась около 94 млн л. н. в начале позднего мела (сеноман), для керогена III типа - в туронское время (89.8 млн лет). Максимальные объемы генерации приходятся на последние 5 млн лет. Потенциальные ловушки углеводородов существовали на протяжении всего процесса генерации, что позволило аккумулировать сгенерированные УВ в геттанг-ааленском комплексе. При сравнении подсчитанных ресурсов нефти категории D₀ в ловушках геттанг-ааленского комплекса с объемами сгенерированных УВ можно сделать вывод о возможности заполнения выделенных объектов, что позволяет считать геттанг-ааленский комплекс нефтегазоперспективным, а тогурскую свиту основным источником углеводородов.

Основным источником информации в геотермических исследованиях являются данные температурных измерений в скважинах. Появление современных температурных датчиков и систем регистрации, обеспечивающих высокую точность, стабильность, пространственное и временное разрешение температурных измерений, значительно расширяет сферу геологических приложений скважинной термометрии. Однако возможности этих приложений часто не могут быть полностью реализованы из-за влияния свободной тепловой конвекции (СТК). Нестационарный характер конвекции вызывает температурные колебания, представляющие значительные помехи при проведении высокоточных температурных измерений. В статье описан новый лабораторный метод изучения структуры течений СТК и температурных эффектов в условиях, приближенных к скважинным. Метод основан на инфракрасной термографии температурных аномалий, возникающих на внешних стенках вертикальной водонаполненной трубы, в которой поддерживаются условия конвекции. Геотермический градиент на внешних стенках трубы обеспечивает восходящий поток теплого воздуха от тороидального нагревателя. Эксперимент с трубой с внутренним диаметром 20 мм показал, что при значениях числа Рэлея в пределах 280-2800 течения СТК представляют собой спиральную систему, вращающуюся вокруг вертикальной оси. При возрастании числа Рэлея от 280 до 2800 шаг спирали уменьшается от 270 до 130 мм. Напротив, угловая скорость вращения спиральной системы возрастает от 0.7×10^-2 до 3.4×10^-2 рад/с. Эксперимент подтвердил ранее теоретически полученную зависимость среднеквадратического отклонения температурных вариаций от геотермического градиента и внутреннего радиуса скважины: σ _T = 3 Gr .

Представлен метод расчета тензора сейсмического момента сильных землетрясений Азербайджана за период 2012-2015 гг. на основе широкополосных записей (BH) современных цифровых станций и произведен статистический анализ полученных решений. На основе составленной схемы главных элементов разрывной тектоники изучаемого региона проведена корреляция землетрясений с активными разломами. Построена схематическая карта ориентации осей тензора сейсмического момента сильных землетрясений. Анализ ориентации осей сжатия (Р) показал СЗ-ЮВ ориентацию в Закатальском районе, С-Ю в Шекинском и далее, плавно меняясь по часовой стрелке к СВ-ЮЗ направлению, в Каспийском море. Ось растяжения (Т) в основном ориентирована в СВ-ЮЗ и С-Ю направлениях, что связано с зоной погружения Куринской впадины под зону Большого Кавказа.