Главная – Журналы – Геология и геофизика 2024 номер 5

Приводятся результаты петрографических, геохимических и геохронологических (LA-ICP-MS) исследований раннепротерозойских терригенных пород (песчаников и сланцев) верхней части иликтинской свиты сарминской серии Байкальского выступа фундамента Сибирского кратона. Петрохимические и петрографические характеристики позволяют рассматривать песчаники иликтинской свиты как полимиктовые и граувакковые песчаники, а сланцы как граувакковые алевролиты и алевропелитовые аргиллиты. Минеральный и химический состав пород иликтинской свиты указывает на преобладание пород кислого состава в области их источника. Установлено, что породы иликтинской свиты не были подвержены раннепротерозойскому региональному метаморфизму, а вторичные изменения в породах отражают в разной степени проявленную метаморфическую переработку, связанную с раннепалеозойскими коллизионными событиями. На основании данных о возрасте регионального метаморфизма (1.95-1.98 млрд лет), а также с учетом возраста прорывающих породы иликтинской свиты гранитоидов (1.86-1.91 млрд лет), время накопления иликтинской свиты можно оценить в узком диапазоне 1.91-1.95 млрд лет. Полученные данные по возрасту детритовых цирконов из песчаников иликтинской свиты не противоречат сделанным выводам, в частности в том, что самые молодые зерна детритового циркона обнаруживаются в диапазоне 1955-1993 млн лет. В результате проведенных исследований было установлено, что основными источниками детритового материала для терригенных пород иликтинской свиты могли являться магматические и метаморфические породы раннепротерозойского Акитканского орогенного пояса при некотором добавлении материала из пород прилегающего к нему с востока Алданского супертеррейна. Анализ геодинамических условий осадконакопления в совокупности с петрографическими и геохимическими характеристиками пород позволили сделать вывод, что породы иликтинской свиты сарминской серии могли накапливаться как молассоидные образования в осадочных бассейнах, сформированных после образования Акитканского орогенного сооружения.

Представлены результаты исследования включений и определения U-Pb возраста в цирконе из алмазоносной гранат-пироксеновой породы месторождения метаморфогенных алмазов Кумды-Коль, расположенного в Кокчетавской субдукционно-коллизионной зоне. На основании распределения РЗЭ в гранате и клинопироксене были оценены давление (5.5 ± 0.3 ГПа) и температура (993 ± 24 ℃) равновесия, которые соответствуют полю стабильности алмаза. Состав минеральных включений в цирконе свидетельствуют о его формировании как на прогрессивной, так и на регрессивной стадиях метаморфизма. На диаграмме с конкордией фигуративные точки цирконов лежат на дискордии с верхним пересечением 1953 ± 139 млн лет и нижнем - 512 ± 4 млн лет. На графике плотностей распределения вероятности возрастов циркона основной пик отвечает возрасту 519 млн лет. Присутствие в цирконе включений гроссуляр-альмандинового граната подтверждает выдвинутое ранее предположение о том, что в качестве протолитов гранат-пироксеновых пород выступали породы фундамента Кокчетавского массива.

Определен изотопный состав C и O в кальците и в (CO₃)-группах карбонат-силикатов Ca (спуррита, тиллеита и скаполита) из пород Кочумдекского контактового ореола (Восточная Сибирь). Малые диапазоны различий между величинами δ¹³C и δ¹⁸O, характеризующие кочумдекские мраморы и их протолиты (Δδ¹³C ≤ 1.5 ‰ и Δδ¹⁸O ≤ 2.0 ‰), согласуются с низкой степенью высокотемпературной метаморфической декарбонатизации исходных мергелисто-карбонатных осадков (0.1-0.2) и отсутствием выраженных метасоматических изменений в породах ореола. Существенное обеднение изотопом ¹⁸O присуще только жильному скаполиту (δ¹⁸O от + 17.0 до + 17.3 ‰ V-SMOW) и кальциту из рекристаллизованных прослоев в известняках (δ¹⁸O от + 18.9 до + 20.6 ‰), что доказывает ограниченную инфильтрацию магматогенных водных флюидов из остывающего траппа внутрь вмещающей толщи. Определен изотопный состав C и O (CO₃)-групп спуррита и тиллеита, которые обогащены изотопом ¹⁸O и могут быть несколько обеднены изотопом ¹³C относительно кальцита. Этот эффект максимален в наиболее высокотемпературных мервинитовых парагенезисах (Δδ¹⁸O_Spu-Cal = + 3.3 ‰; Δδ¹³C_Spu-Cal = -0.8 ‰). С применением метода беспиролизной газовой хромато-масс-спектрометрии (ГХ-МС) определены соотношения H₂O и CO₂ во флюиде при пиковых параметрах спуррит-мервинитового метаморфизма. Установлено, что флюидная фаза, законсервированная в кальците из мервинитовых мраморов, была богата CO₂ ( X _CO2 = 0.4-0.6).

Удоканский осадочный бассейн является уникальной геологической структурой, вмещающей множество месторождений и проявлений медистых песчаников. Детритовый хромшпинелид присутствует в метапесчаниках сакуканской свиты на Удоканском и Ункурском месторождениях, которые тяготеют к прослоям «естественного шлиха». Минерал образует реликтовые включения в кристаллах магнетита. Состав его отличается высокими концентрациями цинка (до 11.62 мас. % ZnO) и марганца (до 6.32 мас. % MnO) при практически полном отсутствии магния. По сравнению с ассоциирующим магнетитом, хромит существенно обогащен германием (до 666 г/т) и галлием (до 59.1 г/т). Образование Zn-хромшпинелида происходило при преобразовании детритового хромита на фоне специфических химических процессов, сопровождающих осаждение и раскристаллизацию железистого геля, обогащенного адсорбированными примесями.

Изучено распределение золота, серебра и элементов платиновой группы (Pd, Pt, Rh, Ir, Ru) в двух колонках донных осадков южной части Чукотского моря. Установлено значительное обогащение этими элементами, за исключением Ru и Rh голоценовых пелит-алевритовых осадков с возрастом до 4 тыс. лет, относительно их кларка в земной коре. При электронно-микрозондовом анализе самородные минералы серебра встречены по всем пробам, минералы золота только в поверхностном слое осадков колонки, наиболее близкой к побережью Чукотки. При анализе данных по химическому составу, гранулометрии, содержания органического вещества с использованием методов многокомпонентной статистики обосновано накопление благородных металлов в кластогенной и хемогенной формах. Аномально высокое содержание золота 0.3 г/т в современных осадках вблизи побережья Чукотки, возможно, обусловлено дополнительным выносом его с материка из-за разработки россыпных месторождений на суше.

На основании комплексных структурно-геофизических исследований и обобщения геофизических, гидрогеологических, минералого-геохимических и других данных показано, что термальные поля южной группы Камбального вулканического хребта (Южная Камчатка) входят в состав современной гидротермальной системы. Получены новые данные о строении зоны разгрузки парогидротерм до глубины около 300 м. Установлена структурная и гидродинамическая связь двух термальных полей этой группы. Предполагается единое тепловое питание геотермальной системы Камбального хребта, объединяющей все основные группы термальных полей.

Поверхностные волны - основной источник когерентного шума в наземной сейсморазведке, а их подавление является одним из основных этапов обработки данных общей глубинной точки (ОГТ), призванных повысить качество прослеживания однократно отраженных волн на временных разрезах. На практике для шумоподавления используются процедуры из современного программного обеспечения (ПО), основанные на численном моделировании волновых форм. Но они являются слишком ресурсоемкими и имеют большое количество субъективно настраиваемых параметров. Общий недостаток известных алгоритмов - искажение энергии отраженных волн в зоне интерференции с волной-помехой либо неудовлетворительное качество подавления шума. Текущее исследование направлено на усовершенствование алгоритма фильтрации во временно-частотной области методом главных компонент (SKL) с целью преодолеть перечисленные выше ограничения, повысить точность и скорость работы его программной реализации, а также выполнить его апробацию при обработке профильных полевых данных наземной 2D сейсморазведки. Модификация алгоритма заключается в разработке нового способа определения статических поправок для спрямления годографа поверхностной волны в частотно-временной области и в использовании предпроцессинга, на котором предварительно удаляется сигнал отраженных волн. Эти и другие модификации обеспечили ускорение вычислений и повышение качества подавления поверхностно-волновых помех. Кроме того, алгоритм SKL ускорен распараллеливанием вычислений на логические ядра процессора. В работе приведено подробное описание алгоритма, показано его существенное преимущество по сравнению со стандартными методами полосовой и fk -фильтрации, приведено сопоставление результатов обработки полевых данных, полученных процедурой SWANA из ПО «Geovation 2.0» и алгоритмом SKL. Результат, полученный алгоритмом SKL, превосходит процедуру SWANA по качеству фильтрации поверхностной волны и имеет всего четыре настраиваемых параметра (SWANA - 20 параметров).

Рассматриваются результаты разработки нейросетевого алгоритма обратного преобразования Сумуду применительно к задаче наземного нестационарного электромагнитного зондирования. Преобразование Сумуду перспективно для решения прямых задач геоэлектрики в трехмерных моделях сред, поскольку, в отличие от использования преобразования Лапласа или Фурье, Сумуду-изображение действительной функции также является действительной функцией. Таким образом, при последующих вычислениях не возникает необходимости прибегать к комплексным числам, что снижает вычислительные затраты и требования к оперативной памяти в случае успешного определения Сумуду-изображения функции. К недостаткам подхода можно отнести отсутствие явного способа вычисления обратного преобразования. Обращение можно осуществить путем решения соответствующего интегрального уравнения Фредгольма первого рода, однако это является плохо обусловленной задачей и приводит к высоким требованиям к точности получения Сумуду-изображения. Применение современных технологий машинного обучения может обеспечить получение метода, более устойчивого к шуму во входных данных. В работе описывается процесс создания обучающего набора данных и разработки нейросетевого алгоритма, оценивается точность и производительность разработанного решения. Предложенный способ позволит развивать новые подходы к моделированию физических процессов, анализу, обработке и интерпретации измеренных геофизических данных.