З.С. Никифорова1, А.С. Борисенко2, В. Л. Сухорослов3 1Институт геологии алмаза и благородных металлов СО РАН, Республика Саха (Якутия), г. Якутск, Россия 2Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН, Новосибирск, Россия 3 АО Зарубежцветмет, Москва, Россия
Ключевые слова: Эоловые процессы, рельеф, формирование, эоловые россыпи, закономерности размещения, эоловое золото, ветрогранники, дефляция, перспективные площади, Монголия
На территории Монголии до сих пор не учитывается в должной мере влияние эоловых процессов на образование золотоносных эоловых россыпей, хотя существуют аргументированные доказательства в пользу их формирования. На основе выявления по морфологическим особенностям эолового золота обоснован вывод об образовании золотоносных россыпей при участии не только гидродинамических, но и эоловых процессов, широко проявленных в четвертичное время. Присутствие в желобах и котловинах выдувания эолового золота дает основание сделать вывод о формировании золотоносных эоловых россыпей. Анализ закономерности распределения эолового золота показал, что на территории Монголии вполне возможно образование эоловых россыпей золота – собственно эоловых россыпей и россыпей гетерогенного происхождения. Собственно эоловые россыпи (автохтонные и аллохтонные) формируются за счет дефляции рудных источников либо золотоносных коллекторов, а россыпи гетерогенного происхождения – при дефляции ранее образованных прибрежно-озерных россыпей либо как результат чередования деятельности временных водотоков и эоловых процессов. Наличие золота псевдорудного облика в озерно-аллювиальных отложениях позволило предположить о поступлении золота из золотоносных конгломератов мезозойского возраста. Итак, на основании результатов минералогических исследований россыпного золота и полевых наблюдений доказано, что впервые выделенные эоловое золото и золотины псевдорудного облика на территории Монголии, на качественно новом уровне знаний, позволяют установить генезис формирования золотоносных россыпей, а также более корректно прогнозировать местонахождение золоторудных источников и подбирать методы их поиска.
А.Н. Фомин1, Г.А.Лобова2 1Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН, Новосибирск, Россия, fominan@ipgg.sbras.ru 2Томский политехнический университет, Томск, Россия, e- mail: lobovaga@tpu.ru
Ключевые слова: Западная Сибирь, тюменская и васюганская свиты, мацеральный состав углей, условия формирования
Микроскопически в проходящем свете определен мацеральный состав углей тюменской и васюганской свит из керна скважин на юго-востоке Западно-Сибирского мегабассейна. Проведено их описание, выделены группы, классы, подклассы, типы и подтипы, показаны фотографии наиболее типичных мацералов и процентные содержания их в некоторых образцах. В изученных углях тюменской и васюганской свит установлен близкий мацеральный состав. Так, в первой отмечаются следующие вариации групп мацералов (%): - витринита – 27-100 (среднее 77); инертинита – 0-73 (18); липтинита – 0-33 (8), а в васюганской (%): витринита – 52-100 (среднее 82); инертинита – 0-44 (14); липтинита – 0-48 (12). Следовательно, угли формировались примерно в одинаковых фациальных условиях. Исходным материалом для них были остатки высших растений - лигниноцеллюлозные ткани, в меньшей мере липоидные компоненты. В рассматриваемом районе угли верхней и средней юры в этом отношении практически не изучены. Мацеральный состав углей способствует уточнению фациальных условий формирования углесодержащих толщ. Эти данные могут быть также полезны в будущем нефтяникам-разработчикам месторождений углеводородного сырья для эффективной подземной газификации углей с целью дополнительного наполнения существующих газопроводов.
Г.А. Пальянова1,2, Е.Н. Светова3, Т.Н. Мороз1, Ю.В. Серёткин1,2, Л.Ю. Крючкова4 1Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН, Новосибирск, Россия 2Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия 3Институт геологии, ФИЦ «КарНЦ РАН», Петрозаводск, Россия 4Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, Россия
Ключевые слова: агаты, цеолиты, Тевинское и Кинкильское месторождения, генезис.
Впервые детально исследованы морфология, видовой и химический состав цеолитов в агатах Тевинского и Кинкильского месторождений (Западная Камчатка, Россия). Использованы оптическая и сканирующая электронная микроскопия, РСМА, рентгенофазовый анализ, КР спектроскопия и рентгеновская компьютерная микротомография. Установлены высококремнистые цеолиты – клиноптилолит-Ca, клиноптилолит-Na, гейландит-Na, гейландит-K и морденит. В агатах Тевинского месторождения идентифицированы сростки оранжевых и бесцветных призматических кристаллов клиноптилолита-Na, образующих сплошной ритм толщиной до 0.5 мм в приконтактовой с вмещающей породой зоне. В кинкильских агатах диагностированы многочисленные сферолиты морденита, образованные радиально лучистыми тонкоигольчатыми кристаллами длиной около 1 мм, и редкие сростки призматических кристаллов клиноптилолита-Ca, клиноптилолита-Na, гейландита-Na и гейландита-K. Цеолиты присутствуют, как и на Тевинском месторождении, преимущественно на контакте агата с породой. Типоморфной особенностью клиноптилолита и гейландита в агатах обоих месторождений является примесь ВаО, содержание которой варьирует от 0.2 до 0.7 мас.%. Минералы кремнезема в агатах представлены низкотемпературным кристобалитом, халцедоном, кварцином, моганитом, микрозернистым и крупнокристаллическим кварцем, в т.ч. аметистом. Присутствие «незрелых» форм кремнезема – моганита и низкотемпературного кристобалита в изученных агатах связано с молодым (эоценовым) геологическим возрастом вулканических образований. Образование цеолитов в тевинских и кинкильских агатах могло происходить при участии термальных нейтральных или щелочных вод. Кристаллизация цеолитов на стенках газовых полостей, по-видимому, происходила из перенасыщенных (Al, Na, K, Ca, Ba) водных растворов и предшествовала осаждению кремнезема.
В.В. Пупатенко1,2 1 Институт тектоники и геофизики ДВО РАН, Хабаровск, Россия 2 Тихоокеанский государственный университет, Хабаровск, Россия
Ключевые слова: Недорогой сейсмический прибор, МЭМС-акселерометр, низкочастотный геофон, пассивная сейсмотомография, системы раннего предупреждения о землетрясении, плотные сейсмические сети
В статье приведён обзор современного состояния и перспектив развития недорогих сейсмических приборов. Эти приборы позволяют решать широкий круг научных и прикладных задач, при том, что их стоимость на один или два порядка ниже профессиональных аналогов. Рассмотрены основные типы датчиков: низкочастотные геофоны и МЭМС-акселерометры, — их конструктивные особенности, диапазон чувствительности и уровни собственного шума. Описана типовая архитектура регистрационного оборудования. Приведены примеры наиболее распространённых недорогих сейсмических приборов, включая серию Raspberry Shake и систему P-Alert, их технические характеристики и области применения. Проанализированы ключевые направления использования: системы раннего предупреждения о землетрясениях, мониторинг вулканов, пассивная сейсмотомография по шумовым записям, эксперименты по измерению полного волнового поля при слабых землетрясениях, образовательные и гражданские проекты. Выявлены сильные и слабые стороны недорогих сейсмических приборов, в том числе ограничения по регистрации слабых сигналов и преимущества в плотности сетей. В качестве перспективных направлений обозначены повышение точности измерений, а также применение методов машинного обучения для обработки больших объёмов данных. Сделан вывод, что при грамотном сочетании с современными алгоритмами обработки и плотной сетевой инфраструктурой недорогие сейсмические приборы способны вносить значительный вклад в сейсмологию землетрясений, вулканологию и образовательные программы.
Диагностика ледниковых отложений (тиллитов) в докембрийских разрезах является довольно сложной задачей из-за частого сходства их состава и строения с другими осадочными породами. Это связано с тем, что докембрийские отложения на протяжении своей долгой истории теряют присущие им диагностические признаки. Тиллиты являются важным маркером климатических изменений и широко используется при стратиграфических корреляциях и геодинамических реконструкциях. Исследования в данной статье направлены на изучение позднедокембрийских тиллитов в пределах хребта Большой Каратау с целью обоснования состава и возраста пород на эродируемой поверхности при движении палеоледника. Значения возрастов детритовых цирконов из матрикса тиллитов образуют основные интервалы в 740-856 млн лет (32 зерна), 1950-2040 млн лет (14 зерен) и 2200-2630 млн лет (26 зерен) с возрастными пиками 765, 835, 924, 2030 и 2435 млн лет. Для циркона магматических пород из валунов тиллитового горизонта получены следующие возрасты: гранит - 746±4 млн лет (9 зерен); риолит - 778±4 млн лет (9 зерен); гранит - 746±3 млн лет (13 зерен); лейкогранит - 788±3 млн лет (16 зерен). Полученные данные о возрасте из валунов древних ледниковых отложений имеют близкие возрастные аналоги магматических пород в пределах Срединного Тянь-Шаня, Каратау-Таласского, Жельтавского, Чуйско-Кендыктасского и Улутауского блоков.
Настоящий специальный выпуск журнала Геология и Геофизика содержит статьи, подготовленные по следам научной конференции «Процессы минералообразования при высоких давлениях, происхождение алмаза и мантийных магм», посвящённой 90-летию со дня рождения выдающегося исследователя процессов алмазообразования академика Николая Владимировича Соболева и прошедшей с 17 по 19 июня 2025 года в Новосибирском Академгородке в Институте геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН. Диапазон рассмотренных тематик от детальных исследований дефектов кристаллической структуры отдельных кристаллов алмаза и включений в них до режимов и времени возникновения тектоники плит на ранней Земле в полной мере отражают вклад Н.В. Соболева в формирование современного представления об эволюции состава мантии Земли и обстановках образования кимберлитов и алмаза.
Соболев А.В.1, Соболев С.В.2,3 1 Университет Гренобль Альпы, Университет Савойя Монблан, Национальный Центр Научных Исследований (CNRS), Университет Густава Эйфеля, Институт Наук о Земле (ISTerre), Гренобль, Франция.
2 Центр Наук о Земле им. Гельмгольца (GFZ), Потсдам, Германия.
3 Потсдамский университет, Институт Наук о Земле, Потсдам, Германия.
Ключевые слова: хадей, архей, субдукция, тектоника плит, мантийные плюмы, примесные элементы, изотопы, численные модели.
Главным процессом преобразования состава силикатной части Земли после отделения ядра является образование и рециклирование континентальной коры. Эти процессы тесно связаны с тектоническими режимами, действовавшими на разных этапах эволюции Земли. Настоящий обзор посвящен рассмотрению новейших геохимических данных и геодинамических моделей образования континентальной коры в истории Земли с особым вниманием к хадейскому и архейскому эонам. Отмечено, что кислая континентальная кора не может быть сформирована за счет прямого плавления безводной ультраосновной мантии. Необходимыми условиями ее образования является присутствие воды, протолита основного состава и минералов, концентрирующих высокозарядные элементы (Ti, Nb, Ta, Zr, Hf)- амфибола, рутила, ильменита и богатого жадеитом клинопироксена. Для ранней Земли, наиболее вероятной является двухстадийная модель, в которой сначала из мантии выплавляется базальтовая или пикритовая (океаническая) кора, оставляя тугоплавкий гарцбургитовый остаток. Затем, после гидратации, океаническая кора субдуцируется, плавится сама или высвобождает воду для плавления в мантии, образуя магмы континентальной коры, а оставшийся тугоплавкий остаток смешивается с тугоплавким мантийным веществом, создавая обедненный мантийный резервуар. Канонические отношения Nb/U и Ce/Pb не чувствительны к плавлению мантии в «сухих» условиях, но фракционируют при образовании расплава в присутствии амфибола и низкотемпературных высокотитанистых фаз. Поэтому эти отношения являются чувствительными маркерами процесса образования континентальной коры. Геохимические индикаторы, такие как (1) изотопный состав стронция в коматиитовых расплавах и плагиоклазе в анортозитах, (2) соотношение элементов в расплавах коматиитов, (3) изотопный состав гафния и содержания микроэлементов в цирконе и (4) продукты распада короткоживущих изотопов самария и гафния в горных породах, либо подтверждают, либо не противоречат активному формированию континентальной коры и обедненной мантии уже в хадейском эоне. Образование и переработка континентальной коры в этот период, вероятно, связаны с эпизодическими кратковременными событиями субдукции, вызванными плюмами.
В целом эти данные и модели, показывают, что тектонические режимы хадея (4,4-4,0 млрд. л. после затвердевания магматического океана) и эоархея (4,0-3,6 млрд. л.) на Земле были гораздо более динамичными и изменчивыми во времени и пространстве, чем ранее предполагалось. Однако глобальная тектоника плит, необходимым условием существования которой является связанная сеть зон субдукции, срединно-океанических хребтов и трансформных разломов, могла начать развиваться лишь позже, в архее. Вопрос о причинах возникновения тектоники плит в истории Земли остается предметом обсуждения, и выдвигаются новые гипотезы о роли поверхностных процессов, таких как эрозия континентов, требующие дальнейшего изучения.
Электротомографические (ЭТ) методики изучения геологических сред имеют большое количество практических приложений, что стимулирует активное развитие: аппаратурной и методической базы, методов анализа, обработки и инверсии данных. Осознавая ограничения и недостатки 2D систем наблюдения при работах в сложнопостроенных средах все чаще применяются площадные или 3D системы наблюдений, что позволяет повышать пространственное разрешение и достоверность построения геоэлектрических моделей. Преимущества 3D над 2D системами наблюдения часто неочевидны. Последнее ставит под сомнение целесообразность применения сложных и трудозатратных 3D систем наблюдений, особенно, — у «геофизиков-практиков». В работе рассматриваются технологии глубинной ЭТ с 3D системами наблюдений, методы построения геоэлектрических моделей, их преимущества и недостатки. На основе математического моделирования/инверсии данных ЭТ: демонстрируются преимущества 3D и недостатки 2D систем наблюдения, систематизируются типовые искажения геоэлектрических моделей. Предлагается оптимизированная по трудозатратам/стоимости работ 3D система наблюдений, в которой источники поля и приемные диполи, располагаются на и вне профилей наблюдения. Приводится сравнение моделей, построенных по данным ЭТ с 2D и 3D системами наблюдений, демонстрируются и типовые искажения. По результатам математического моделирования показывается, что 3D инверсия данных ЭТ с оптимизированными разреженными системами наблюдений позволяет подавить большую часть искажений, типичных для 2D систем наблюдения. Это открывает путь к снижению трудозатрат/стоимости полевых работ — более активному применению ЭТ с 3D системами наблюдений при поисках рудных месторождений.
С.С. Старжинский1, С.Ю. Хомутов2 1Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичёва ДВО РАН, Владивосток, Россия 2Институт космофизических исследований и распространения радиоволн ДВО РАН,
Паратунка, Россия
Ключевые слова: магнитовариационное зондирование, типпер, ModEM, 3D- инверсия, геоэлектрический разрез.
Приводятся результаты выполнения магнитовариационного зондирования в сложно построенном в геологическом отношении Восточно-Камчатском вулканическом поясе с активными в настоящее время вулканами. Используются записи вариаций геомагнитного поля на обсерватории «Паратунка» и её стационаре «Карымшина», удалённом от неё на 18 км к юго-западу. Рассчитанные в обеих пунктах типперы подвергались 3D-инверсии, выполняемой с помощью программы ModEM. Используемые различные стартовые модели инверсии с учётом батиметрии близлежащих водных толщ Тихого океана позволили выделять проводящие блоки под вулканическим поясом на глубинах 10-50 км. Для подтверждения результатов выполнялась инверсия типперов, полученных при решении прямой задачи для модели геоэлектрического разреза, содержащего проводящие блоки в этом же интервале глубин. Представлены наиболее характерные горизонтальные срезы и вертикальные разрезы, полученной оценочной геоэлектрической модели района исследований, включающем Паратунский геотермальный район и кальдеру Карымшина. Полученные результаты сравниваются с результатами сейсмической томографии на S-волнах, выполненной в этом районе.
А.Г. Константинов
Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН, Новосибирск, Россия
Ключевые слова: аммоноидеи, карнийский век, палеобиогеография, Бореальная область
Уточнены таксономический состав и распространение бореальных карнийских аммоноидей северо-востока Азии и Арктической Канады, пересмотрена родовая принадлежность некоторых видов и унифицированы их определения. Проведен качественный сравнительный анализ комплексов аммоноидей северо-востока Азии и Канадского Арктического архипелага для фаз omkutchanicum, armiger, pentastichus, объединенных фаз yakutensis и bytschkovi. Обосновано наличие аммоноидей рода Boreotrachyceras в раннем карнии Арктической Канады. Это позволило впервые сравнить одновозрастные комплексы аммоноидей фазы omkutchanicum северо-востока Азии и Арктической Канады и показать общность родового состава аммоноидей этого времени во всей Бореальной области. Установлено, что раннекарнийская фауна аммоноидей северо-востока Азии отличается от таковой Арктической Канады наличием тетических родов (Trachyceras, Striatosirenites) и семейств (Arpaditidae). В позднем карнии впервые проведен сравнительный анализ фауны аммоноидей отдельно для времени образования слоев с Arctosirenites canadensis, эквивалентное фазе pentastichus, и для времени образования слоев с Jovites borealis, эквивалентное фазам yakutensis и bytschkovi. В результате этого, впервые с точностью до фазы определено время проникновения тетических родов в палеобассейны Юкона и Арктической Канады (время образования слоев с Jovites borealis), обоснована принадлежность Арктической Канады к Тетической области.
К. Г. Пархачева, С. К. Кузнецов, М. Ю. Сокерин, Н. В. Сокерина
Институт геологии ФИЦ Коми научный центр УрO РАН, Сыктывкар, Россия
Ключевые слова: Сульфидная минерализация, золотоносность, Средний Тиман, изотопия, условия минералообразования
Зоны развития в рифейских породах Кыввожского района гидротермальной прожилково-вкрапленной, вкрапленной сульфидной, преимущественно, пиритовой минерализации характеризуются повышенным содержанием Au, Cu, Se, Mo, Ag, Pb, Bi, Sb, Zn. Согласно результатам корреляционного анализа выделены следующие группы рудных элементов, в пределах которых установлены наиболее сильные положительные связи: Ag-Bi-As-Со; Pb-Cu-Zn-Se; Co-Ni-As. В ассоциации с пиритом в сульфидных прожилках находятся пирротин, арсенопирит, халькопирит, галенит, сфалерит, кобальтин, монацит, ксенотим, борнит, ковеллин. Самородное золото встречается редко, имеются частицы с периферийными низкопробными зонами, сменяющимися нарастаниями высокопробного золота. Отмечаются включения пирита, пентландита, монацита, альбита. В качестве примесных элементов в золоте присутствует Ag, иногда – Cu и Pd. Судя по взаимоотношениям минералов, наиболее ранним является пирит, затем отлагались пирротин, халькопирит, кобальтин, далее – сфалерит, галенит, золото. Формирование сульфидной минерализации связано с гидротермальными процессами, проявившимися в досреднедевонское время в связи с активизацией тектоно-магматических процессов. Геологические данные, утяжеленный изотопный состав серы пирита с вариацией значений δ34S от +15.8 до +23.6 ‰, позволяют полагать, что важнейшую роль играли процессы регионального метаморфизма, способствовавшие мобилизации и миграции гидротермальных растворов вдоль разрывных нарушений с заимствованием различных компонентов из вмещающих пород и последующей кристаллизацией сульфидов и золота. Присутствие в отдельных случаях в составе золота примесей Cu и Pd свидетельствует о возможном влиянии на минералообразующие растворы пород основного состава либо их, отчасти, глубинной природе как производных базит-гипербазитового магматизма. Кыввожский район представляет интерес в отношении коренных золоторудных месторождений и заслуживает продолжения поисковых работ.
О.А. Гулевич, Л.Б. Волкомирская
Институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им. Н.В. Пушкова РАН, Москва, Россия
Ключевые слова: георадар, спектральный анализ, глубинная георадиолокация, МОЭМВ-ОГТ, АЧХ
Произведен анализ амплитудно-частотных характеристик (АЧХ) данных глубинного георадарного исследования с изменяемым расстоянием разноса приемника и передатчика, проведенного в зоне распространения многолетнемерзлых пород на территории Надымского района, ЯНАО. Представлены оригинальные АЧХ исходных данных, прошедших лишь базовую предобработку с исследованием влияния расстояния удалений приемника и передатчика от 100 до 750 м, размеров и положения области анализа по расстоянию удалений и глубине. Данный подход позволяет наблюдать закономерности эволюции электромагнитного импульса в геологической среде на поздних стадиях процесса в спектральной области. Показано, что при увеличении расстояния от источника, помимо общего затухания полезного сигнала, наблюдаются следующие основные эффекты: амплитуда полезного сигнала смещается в область низких частот; ширина спектра сужается; происходит экстремальный рост спектральных компонент в низкочастотной области, в основном обусловленный эффектом дрейфа нулевой линии. Применение методик спектрального анализа к данным глубинной георадиолокации по аналогии с данными сейсморазведки перспективно для повышения качества обработки и интерпретации полевых данных.
С.В. Кривовичев1,2,@, А.С. Осипов1, М.С. Авдонцева2, Ц.Х. Чен3, Г.О. Самбуров1, О.Ф. Гойчук1, И.В. Пеков4, Т.Л. Паникоровский1,2, И.К. Ли3 1 Центр наноматериаловедения, Кольский научный центр РАН, Апатиты, Россия; 2 Кафедра кристаллографии, Институт наук о Земле, Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, Россия 3 Школа ресурсов, окружающей среды и материалов, Университет Гуанси, Нанньин, Китай;
4 Геологический факультет, Московский государственный университет, Москва, Россия
Ключевые слова: соболевит, гибридная кристаллическая структура, антиперовскит, титаносиликаты, теория функционала электронной плотности, ультраагпаитовые породы, Ловозерский щелочной массив, Кольский полуостров, Арктика.
Низкомарганцевый соболевит из месторождения Карнасурт (Ловозеро, Кольский полуостров) изучен методами электронно-зондового микроанализа, монокристальной и высокотемпературной порошковой дифрактометрии, теории функционала электронной плотности (DFT). Эмпирическая формула минерала может быть записана как Na7.04(Ca0.87Mg0.16)S1.03(Ti1.48Zr0.20Mn2+0.18Nb0.10 Fe2+0.06)S2.02Si2.05P2.02O17.12F0.88. Кристаллическая структура уточнена до R1 = 0.037 в группе P21/c [a = 7.0908(3), b = 5.4108(2), c = 40.6179(19) Å, b = 93.095(4)o, V = 1556.11(11) Å3]. Основу структуры составляют титаносиликат-фосфатные HOH слои [Ti2O2[Si2O7](PO4)]5‒ (TS-блоки), в пространстве между которыми расположен AC-комплекс, образованный катионами Na+, Ca2+ и Mg2+, группами (P1O4)3‒ и анионами F‒. Анионы F‒ октаэдрически координированы атомами Na и Ca с образованием антиперовскитовых цепочек [FA3] (A = Ca, Na), вытянутых параллельно оси b. Кристаллохимическая формула имеет вид (Na6.92Ca0.92Mg0.16)S2.00(Ti1.46Zr0.18Mn2+0.15Nb0.15Fe2+0.06)S2.00(Si2O7)(PO4)2 (F0.81O0.19)S1.00, что соответствует идеализированной формуле Na7CaTi2O2[Si2O7](PO4)2F и позволяет рассматривать соболевит как диморф квадруфита. Соотношения между соболевитом и квадруфитом могут быть описаны как псевдо-политипные. Термическое расширение соболевита является типичным для слоистых структур с небольшой коррекцией на сдвиговые деформации. Согласно теоретическим расчетам, соболевит является полупроводником p-типа с шириной запретной зоны около 2.75 эВ. Изменение отношения Ti/Nb в сторону увеличения количества Nb влияет на зонную структуру, превращая соболевит из полупроводника в полуметалл или даже металл. Материал демонстрирует сильное поглощение в ультрафиолетовой области с коэффициентом поглощения до 2×105 см‒1. Общая структурная архитектура соболевита сочетает черты как титаносиликатов, так и антиперовскитных структур, что делает его ярким примером гибридных структур с потенциально перспективными функциональными свойствами.
Н.Н. Неведрова1, З.Я. Кузина1, А.М. Санчаа1, Е.В. Балков1 1Институт нефтегазовой геологии и геофизики им А.А.Трофимука Сибирского отделения Российской академии наук, Новосибирск, Россия
Ключевые слова: Электротомография, численное моделирование, трехмерная инверсия, верификация данных, количественный анализ
В статье представлена методика количественной верификации трехмерных геоэлектрических моделей, построенных по данным электротомографии (ЭТ) в сложных геологических условиях. В качестве примера реальных данных рассмотрен набор измерений в зоне разломов юго-восточного ограничения Горловской впадины (Новосибирская область), где наблюдается повышение сейсмической активности за последние годы. Она, вероятно, вызвана разработкой крупных угледобывающих карьеров. Актуальность работы обусловлена интерпретационной неоднозначностью данных ЭТ в неоднородных геологических средах, появлением артефактов в инверсионных моделях, что впоследствии может приводить к ложной трактовке результатов. Предлагается перейти от традиционного визуального сравнения результатов инверсии полевых и синтетических данных к количественному анализу. Для этого разработано программное средство ERT_Comp, в котором вычисляется относительная разность между модельными и полевыми значениями кажущегося удельного сопротивления на конкретных разносах. Применение методики для полевых данных с трёх параллельных профилей позволило количественно обосновать выбор оптимальной 3D геоэлектрической модели, отражающей наличие субвертикальной разломной зоны. Предложенный подход не снимает неоднозначность полностью, но существенно повышает достоверность интерпретации. Перспективы работы связаны с использованием градиентных моделей и установлением стандартизированных пороговых значений относительных отклонений для выбора наилучшей интерпретационной модели.
Попов М.С.1, Борисов Д.Г.1, Левченко О.В.1, Фрей Д.И.1,2, Иванова Е.В.1 1Институт Океанологии им. П.П. Ширшова, Российская Академия Наук, Москва, Россия
2Морской гидрофизический институт, Российская Академия Наук, Севастополь, Россия
Ключевые слова: сейсмоакустическое профилирование, донные осадки, сейсмофации, акустические образы
Зона трансформного разлома Романш является одним из основных глубоководных проходов, по которым Антарктическая донная вода (важнейший компонент Атлантической меридиональной циркуляции) распространяется из западной в восточную часть Атлантического океана. Влияние интенсивного потока Антарктической донной воды и других процессов осадконакопления на формирование осадочного чехла в долине разлома Романш остается слабо изученным. Для исследования процессов осадочного заполнения долины разлома в данной работе был проанализирован большой набор данных сейсмоакустического профилирования с высоким разрешением. Полученные результаты были сопоставлены с результатами численного моделирования скоростей и направлений придонных течений. В статье представлена первая комплексная карта распределения акустических образов донных отложений вдоль всей трансформной долины. На основе данных о распределении акустических образов отложений сделаны выводы о закономерностях распространения основных генетических типов донных осадков. Представленные результаты позволяют рассматривать трансформную долину разлома Романш как перспективный объект для изучения истории водообмена между западной и восточной Атлантикой.
А. С. Сальников1, В. С. Селезнев2, П. В. Громыко2, В.М. Соловьев3, Ю.И. Колесников1 1 Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука Сибирского отделения Российской академии наук, Новосибирск, Россия
2 Сейсмологический филиал Федерального исследовательского центра «Единая геофизическая служба РАН», Новосибирск, Россия
3Алтае‐Саянский филиал Федерального исследовательского центра «Единая геофизическая служба РАН», Новосибирск, Россия
Ключевые слова: угольные пласты, разрывные нарушения, сейсморазведка, преломленные и отраженные волны.
Рентабельность, эффективность и безопасность труда в угледобывающей промышленности зависят от горно-геологических условий. Довольно часто геологический прогноз не подтверждается, особенно при наличии мелкоамплитудных тектонических нарушений и локальных геологических неоднородностей, поэтому большое значение имеет развитие и применение геофизических методов, в том числе сейсморазведки в различных модификациях. В статье представлены результаты наземных сейсмических работ на Чульмаканском угольном месторождении Республики Саха (Якутия) для уточнения общего геологического строения участка исследований, выделения маломощных угольных пластов, изучения особенностей их строения, выявления тектонических нарушений. Показано, что в условиях изучения тонкоструктурных объектов метод отраженных волн в силу фундаментальных физических и технологических ограничений не может являться единственным источником достоверной информации. По данным совместной интерпретации отраженных и впервые преломленных волн с опорой на материалы скважин уверенно прослежены и уточнены параметры простирания маломощных угольных пластов, а также выявлен ряд тектонических нарушений, не обнаруживаемых с помощью бурения. Также показано, что целенаправленное развитие методологии, технических средств и технологий интерпретации преломленных волн является не просто академическим интересом, а насущной производственной необходимостью.
Э.С. Персиков1, П.Г. Бухтияров1, А.Г. Сокол2, А.Н. Крук2, Д.М. Султанов1. 1Институт экспериментальной минералогии им. Д.С. Коржинского РАН, Черноголовка, Россия
2Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН, Новосибирск, Россия
Ключевые слова: вязкость, структура, базальт, модельные кимберлит и ультраосновные расплавы, температура, давление, верхняя мантия, модель
Получены экспериментальные данные по температурной и барической зависимостям вязкости модельных ультраосновных и базальтовых расплавов при мантийных термодинамических параметрах. А на основе систематических экспериментально – теоретических исследований установлены обобщенные закономерности температурной, и барической зависимостей вязкости деполимеризованных магматических расплавов (базальтовые, ультраосновные, кимберлитовые) в условиях верхней мантии. Установлена аномальная и экстремальная зависимость вязкости базальтовых расплавов от давления — с ростом давления вязкость таких расплавов уменьшается, проходит через минимум и далее растет. Тогда как для деполимеризованных ультраосновных расплавов зависимость их вязкости от давления соответствует теоретической зависимости, т.е. с ростом давления вязкость таких расплавов экспоненциально растёт. Разработана структурно-химическая модель достоверных прогнозов и расчетов вязкости магматических расплавов в полном диапазоне их основности от кислых до ультраосновных при Т,Р- параметрах земной коры и верхней мантии с погрешностью, соизмеримой с экспериментальной. С использованием компьютерной версии этой модели установлены характерные особенности изменения вязкости ультраосновных и базальтовых расплавов при их подъёме из мантии в земную кору.
А.В. Яблоков1, А.В. Мамаева2, А.Т. Семашев2, В.Д. Гришко2, А.А. Козяев2, В.В. Лукьянов3, Е.А. Буряк4 1 Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН, Новосибирск, Россия
2 ООО «РН-Геология Исследования Разработка», 660098, г. Красноярск, ул. 9 мая, д. 65Д, Россия
3 ООО «РН-Проектирование Добыча», 660020, г. Красноярск, ул. Петра Подзолкова, 3К, Россия
4 ООО «Харампурнефтегаз», 629830, г. Губкинский, территория Панель 1, ст. 3, Россия
Ключевые слова: сейсморазведка, метод преломленных волн, многоканальный анализ поверхностных волн, кластерный анализ, верхняя часть геологического разреза, общераспространенные полезные ископаемые.
Предложен подход к оценке распределения общераспространенных полезных ископаемых в верхней части геологического разреза на основе переобработки и интерпретации архивных данных 3D-сейсморазведки. Подход включает восстановление скоростных моделей продольных и поперечных волн с использованием модифицированных методов преломлённых и поверхностных волн, автоматизированное извлечение дисперсионных кривых с применением нейросетевого алгоритма, а также расчёт и интеграцию набора сейсмических и морфометрических атрибутов. На основе совокупности признаков выполняется кластеризация, позволяющая выделять фации, ассоциированные с отложениями различного генезиса. Подход апробирован на территории Харампурского лицензионного участка, расположенного в арктической зоне Западной Сибири и характеризующегося распространением многолетнемерзлых пород. На примере этого участка (площадью ~60 км²) показано, что предложенный подход обеспечивает построение детализированных прогнозных карт, согласующихся с данными бурения и действующими карьерами. Кластеризация по совокупности сейсмических и ландшафтных признаков позволила выделить фации и сформировать физико-геологические модели песков и торфа с промышленно значимыми мощностями. Такой подход обеспечивает получение детализированных прогнозных карт без дополнительных полевых работ с разрешением, сопоставимым с инженерным бурением.
В работе приводятся результаты исследований циркона из кимберлитовых и карбонатитовых тел, древних и современных россыпей алмазов Лено-Анабарской субпровинции Сибирской алмазоносной провинции: U-Pb датирование и определение содержаний редких и редкоземельных элементов на вторично-ионном масс-спектрометре SHRIMP-IIе. Исследования охватывали разновозрастные коренные тела кимберлитов и позднеюрские карбонатитовые брекчии, россыпи алмазов Анабарского, Куонамского, Приленского районов и россыпные проявления Приморского, Нижне и Средне- Оленекского, Муно-Тюнгского и Далдыно-Алакитского алмазоносных районов. В шлиховой ассоциации с алмазами получены юрские, триасовые, пермские, позднедевонско-раннекаменноугольные и силурийско-раннедевонские возрасты кимберлитовых зерен циркона, что хорошо корреспондируется с возрастом известных коренных источников. Получены новые данные о более широком возрастном диапазоне триасового продуктивного вулканизма. Анализ россыпей алмазов показал, что они на 79% были сформированы за счет триасовых коренных источников.
Е.Ф. Синякова 1, Д.А. Улыбин 1, 2, 3, К.А. Кох 1 1 Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН, Новосибирск,Россия 2Институт неорганической химии им. А.В. Николаева СО РАН, Новосибирск,Россия 3 ЦКП Сибирский кольцевой источник фотонов, Новосибирск, Россия Дополнительные материалы Дополнительные материалы Дополнительные материалы
В статье приведены результаты, полученные при кристаллизации расплава состава (в ат. %): 14.0 Cu, 30.0 Fe, 4.0 Ni, 51.1 S, по 0.1 Pt, Pd, Ag, Au, As, Bi, Pb, Se и Sn, в мас. %: 19.5 Cu, 36.7 Fe, 5.1 Ni, 35.8 S, 0.4 Pt, 0.2 Pd, 0.2 Ag, 0.4 Au, 0.2 As,0.5 Bi, 0.5 Pb, 0.2 Se и 0.3 Sn в условиях объемной и направленной кристаллизации. В безградиентных условиях из расплава кристаллизуется однородный кристаллический массив, состоящий из смеси моносульфидного и промежуточного твердых растворов. При охлаждении до комнатной температуры моносульфидный твердый раствор образует структуру пирротинов 1C, 3C, а промежуточный твердый раствор распадается на мелкозернистую смесь изокубанита и халькопирита. Методом Бриджмена-Стокбаргера получен трехзонный слиток с последовательностью кристаллизации фаз из расплава: Mss / Iss1 / Iss2 и вторичной зональностью: халькопирит + пирротин 1C, 3C + изокубанит (зона I) / халькопирит + низкотемпературный промежуточный твердый раствор + богатый железом пентландит, сугакиит (зона II) / халькопирит + богатый никелем пентландит + миллерит + борнит (зона III). Выявлено специфическое влияние примесей As, Bi, Pb, Se и Sn на поведение Pt, Pd, Ag, Au в разных условиях кристаллизации. В обоих экспериментах, твердые растворы не играют большую роль в концентрировании примесей. Основное количество этих примесей выделяется в виде самостоятельных фаз. Главную роль в их образовании играет расслаивание материнского сульфидного расплава с образованием металлоидных и сульфидно-металлоидных расплавов, концентрирующих примеси Pt, Pd, Ag, Au и халькофильных элементов. Данные по направленно закристаллизованному образцу свидетельствуют о более сложном характере расслаивания исходного расплава по сравнению с его расслаиванием при объемной кристаллизации, а именно 1) одновременном выделении двух типов жидкостей при охлаждении исходного сульфидного расплава в зоне II: одна из них образуется в подсистеме (Pd, Au)-(As, Bi), а вторая – в подсистеме (Pt, Pd) – Pb-(S, Bi, As); 2) протекании процессов вторичного расслаивания при охлаждении сульфидно-металлоидных расплавов в зоне III; 3) концентрацией примесных микрофаз в конце слитка в зоне III.
Н.С. Тычков1, А.М. Дымшиц2,3, Е.А. Муравьева1, А.М. Логвинова1, Н.П. Похиленко1,4 1 Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН, Новосибирск, Россия (tych@igm.nsc.ru)
2 Институт земной коры СО РАН, Иркутск, Россия
3 Геологический институт КНЦ РАН, Апатиты, Россия
4 Геолого-геофизический факультет, Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия Дополнительные материалы
В результате обработки данных для более чем 3000 ксенокристов клинопироксена из разновозрастных кимберлитов Сибирской платформы получена обобщающая схема эволюции мощности литосферной мантии в пределах Якутской алмазоносной провинции. Были получены новые данные по плотности теплового потока (ПТП) и мощности термической литосферы (МТЛ) по семи объектам на Сибирской платформе, среди которых палеозойские и мезозойские кимберлиты различных районов и степени алмазоносности, а также позднетриасовые осадочные породы северо-восточного обрамления платформы. Состав клинопироксенов в позднетриасовых осадочных породах СВ края платформы соответствует девон-карбоновому типу ЛМ Сибирской платформы. Новые данные по кимберлитам северо-востока платформы (трубки Ивушка и Заоблачная) дают результаты, противоречащие прежним представлениям. Трубка Ивушка (Толуопское поле) по данным клинопироксеновой геотермы по МТЛ ближе к юрским кимберлитам, но глубина опробования клинопироксен содержащих пород типична для девон-карбоновых. Геотерма трубки Заоблачная (Хорбусонское поле) соответствует девон-карбоновым и триасовым кимберлитам, что противоречит отсутствию в трубке Заоблачная алмазов и ее тектоническому положению. Значения ПТП и МТЛ отделяющие юрскую литосферу СВ части платформы от более древней составляют 36.9 мВт/м2 и 230 км, соответственно. На основе МТЛ и глубины опробования ее разреза кимберлитовыми магмами различного возраста показано, что, более низкая алмазоносность триасовых кимберлитов может быть связана не с утонением литосферы, а с меньшей глубиной начала захвата мантийного вещества, обусловленного повышенной проницаемостью ЛМ в результате предшествующего воздействия пермо-триасового плюма.
О.М. Туркина
Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН, Новосибирск, Россия
Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия
Ключевые слова: Долериты, протерозой, геохимические индикаторы, южный фланг Сибирского кратона, источники магм
Сибирского кратона, сформированных во внутриконтинентальной обстановке во временном интервале от 1.91 до 0.72 млрд лет. Установлены индикаторные геохимические параметры четырех возрастных групп долеритов, отражающие различие в характере мантийных источников и условиях генерации исходных расплавов. Неопротерозойские долериты нерсинского комплекса характеризуются минимальными величинами (Sm/Yb)n и (Nb/Y)pm и образовались при участии обогащенной субдукционно-модифицированной литосферной мантии (SZLM) и деплетированного (астеносферного) источника. Максимальным накоплением некогерентных редких элементов и высокими (Sm/Yb)n и (Nb/Y)pm выделяются долериты с возрастом 1.35 млрд лет, формирование которых связано с обогащенным плюмовым мантийным источником. Мезопротерозойские (~1.6 млрд лет) долериты Присаянского прогиба характеризуются повышенным содержанием TiO2 и высокозарядных (Nb, Ta) элементов в сравнении с долеритами нерсинского комплекса. Для них преобладающим является обогащенный плюмовый источник с высокими (Nb/Y)pmи TiO2/Yb при ограниченном участии SZLM. Палеопротерозойские (1.91 млрд лет) долериты при сходстве по величине (Sm/Yb)nс неопротерозойскими отличаются наиболее низкими (Nb/Y)pm и (Nb/La)pm, что свидетельствует о более деплетированном характере их мантийного источника. Предложенные диаграммы (Sm/Yb)n – (Nb/Y)pm и (Nb/La)pm – (Nb/Y)pm позволяют систематизироватьдолериты из дайковых ареалов южного фланга Сибирского кратона на основании сходства по составу с долеритами четырех этапов протерозойского базитов
На территории Оймяконского нагорья, в бассейне верховьев р. Индигирки, по космическим снимкам обнаружено несколько термоцирков. Два из них изучались в долине р. Сунтар. Термоцирки образовались в 2014-2016 гг. после выпадения повышенного количества атмосферных осадков и со скоростью 5-35 м/год увеличивались в размерах до 2023-2024 гг. В настоящее время их длина составляет 130-220 м. Термоцирки образовались на склоне конечно-моренной возвышенности на абсолютной высоте около 900 м. Моренные отложения, вскрытые в задней стенке более крупного термоцирка, представлены обломочным материалом от дресвы до крупных валунов и глыб с песчано-суглинистым заполнителем. По криогенному строению в верхних 5 м разреза выделены две криофации: нижняя представляет собой изначально-мерзлую морену с первичным криогенным строением, а верхняя – таберированные отложения нижней криофации, вторично промерзшие. От контакта между криофациями в нижнюю из них пробивают эпигенетические ледяные жилы шириной до 2,5-3 м, образующие полигоны с поперечником около 30 м. Предполагается, что конечная морена образовалась в течение первого криохрона позднего неоплейстоцена и стратиграфически связана с юглерским горизонтом (III2), а частичное протаивание произошло в первой половине голоцена.
Д.А. Бушнев1, Н.В. Носова2, Н.С. Бурдельная1, С.А. Ондар3 1Институт геологии имени академика Н.П. Юшкина Коми научного центра Уральского отделения Российской академии наук, Первомайская, Россия
2Ботанический институт им. В.Л. Комарова Российской академии наук, Санкт-Петербург, Россия
3Тувинский институт комплексного освоения природных ресурсов Сибирского отделения Российской академии наук, Кызыл, Россия
Исследован углеводородный состав экстракта пород юрского возраста из Улуг-Хемского (Республика Тыва, Россия) и Ангренского (Узбекистан) угольных месторождений. Породы содержат многочисленные фитолеймы листьев лептостробовых. Из Ангрена исследованы образцы с монодоминантным захоронением листьев Phoenicopsis taschkessiensis и Czekanowskia eugeniae (Leptostrobales). Был изучен углеводородный состав битумоидов, выделенных из пород. Во всех образцах наблюдаются высокие концентрации н‑алканов состава С33 и С35. Битумоид содержит большие концентрации производных абиетиновой кислоты – дегидроабиетанов, симмонелита, ретена, а также норизопимарана, что указывает на биохимическую связь лептостробовых с хвойными. В более зрелом образце из Тывы, содержащем обильные остатки Czekanowskia tuvensis, обнаружен ретен. Экстракт образца из Тывы содержит ароматические секобикадинаны, которые являются основными компонентами ароматической фракции. Их связь с лептостробовыми исключена данными по Ангрену, а ботаническая принадлежность неочевидна. Обнаружение производных поликадиненовой смолы в среднеюрских породах из Тывы указывает на возможность её продуцирования некоторыми группами юрских растений.
Г.П. Широносова1, В.О. Горюнова1,2, И.Р. Прокопьев1,2,3 1Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН, Новосибирск, Россия
2Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия
3Тувинский институт комплексного освоения природных ресурсов СО РАН, Кызыл, Россия
Ключевые слова: РЗЭ, монацит, ксенотим, бастнезит, паризит, РЗЭ-флюорит, РЗЭ-фторапатит, термодинамическое моделирование.
Термодинамические расчеты проведены для моделирования процесса взаимодействия флюида (с различными концентрациями фтора) и минеральной ассоциации кальцит + монацит (в присутствии барита и целестина), с целью установить, как концентрации фтора во флюиде изменяют исходную минеральную ассоциацию и формы концентрирования РЗЭ при формировании карбонатитовых комплексов. Расчеты проведены при температурах 500, 400, 300, 200 и 100°С и давлениях 2000, 1000, 500, 250 и 125 бар в интервале концентраций фтора в системе 10-4 – 1 моль/кг H2O. Установлено, что при воздействии на ассоциацию монацит+кальцит кислого (pH=3) фторидно-карбонатно-хлоридного раствора с ростом концентрации фтора образуются РЗЭ-содержащие фторапатит, флюорит, фторокарбонаты – бастнезит и паризит. Появление фторокарбонатов в равновесной ассоциации с понижением температуры начинается со все меньших концентраций фтора в исходном растворе. Для образования паризита согласно обобщенной формуле CaLn2(CO3)3F2 требуется в 2 раза больше фтора, чем для бастнезита LnCO3F, и в кислых условиях он появляется только при 200 и 100°C в интервале 0.01 – 0.1 m HF (m означает моль/кг H2O). При самой высокой рассмотренной концентрации 1 m HF вместе с паризитом из равновесной ассоциации исчезает и РЗЭ-фторапатит, благодаря максимально возможному количеству здесь третьему потребителю кальция – РЗЭ-содержащему флюориту. Понижение температуры повышает устойчивость РЗЭ-флюорита снижая требуемую для его образования концентрацию фтора во флюиде. С повышением рН рудообразующей среды образование паризита при 200°C наблюдается уже при низких концентрациях HF (0.0001 m) замещая бастнезит в этих условиях. Подщелачивание также сопровождается повышением устойчивости РЗЭ-флюорита и появлением стронций содержащего кальцита и гидроксилапатита в бедных фтором флюидах. В кислом фторидно-карбонатно-хлоридном растворе после его взаимодействия с ассоциацией монацит+кальцит суммарная концентрация лантаноидов (Lntot) понижается с падением температуры. Начиная с 400°C кривая Lntot имеет сложный характер зависимости от исходной концентрации HF и при ее максимуме достигает минимальных значений. Основной вклад в Lntot дают хлоро- (при низких m HF) и фторокомплексы (начиная с 0.01 m HF при понижении температуры) легких РЗЭ. Вклад тяжелых РЗЭ по сравнению с легкими примерно на три порядка величины ниже.
М.О. Хмельницкая1, О.С. Верещагин1, А.Г. Копылова2, Ю.Д. Гриценко3,4, Н.С. Власенко1, С.Н. Бритвин1 1Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, Россия 2Институт геологии алмаза и благородных металлов СО РАН, Якутск, Россия 3Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия 4Минералогический музей им. А.Е. Ферсмана РАН, Москва, Россия
Дополнительные материалы
Проявления самородного железа в интрузивах, окаймляющих траппы Сибири, известны со второй половины XX века и являются одними из крупнейших в мире. Однако, детальные данные по минералам-спутникам самородного железа отсутствуют, а его генезис является предметом научной дискуссии. Настоящая работа посвящена изучению самородного железа и связанных с ним бескислородных минералов из габбро-долеритов Красноярского края (Джалтульского, Хунгтукунского, Хининдинского, Маймечинского) и Якутии (Айхальского), обобщению данных по акцессорным минералам и их генезису. В изученных образцах самородное железо ассоциирует с оксидами (ильменит, магнетит, титаномагнетит, герцинит, вюстит, рутил), самородными элементами (тэнит, медь, графит, висмут и свинец), интерметаллидами (тетратэнит, аваруит, соединение системы Ni-Sn, близкое к Ni3Sn), карбидами (когенит и хаксонит), германидом (ольгафранкит Ni3Ge), фосфидом (шрейберзит), сульфидами и их аналогами (троилит, пентландит, кобальтпентландит, хизлевудит, халькопирит, кубанит, халькозин, борнит, макинавит, вейссит, орселит, сфалерит, никелин и сперрилит). Минеральная ассоциация самородного железа в исследованных массивах различается и наиболее разнообразна в Джалтульском интрузиве, характерной чертой которого является наличие собственных минеральных фаз никеля, германия и олова. При этом минеральная ассоциация самородного железа Джальтульского интрузива близка к установленной на острове Диско (Гренландия). На основании оригинальных и ранее опубликованных результатов сделано предположение, что самородное железо формировалось в условиях низких давлений в приповерхностных условиях (давление ~30-100 МПа) при начальных температурах, типичных для базальтового расплава (~1000-1200 ºC), в результате взаимодействия силикатного расплава с осадочными породами, богатыми органическим веществом. Данные по геологической позиции изученных массивов и установленным условиям их формирования указывают, что магматические породы с самородным железом должны быть широко распространены в обрамлении Тунгусской синеклизы.
А.В. Репин1, П.П. Бобров1,2, Н.А. Голиков3, О.В. Родионова1 1Омский государственный педагогический университет, Омск, Россия
2Институт радиофизики и физической электроники ОНЦ СО РАН, Омск, Россия
3Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН, Новосибирск, Россия
Ключевые слова: Диэлектрическая проницаемость, резонаторный метод, ЯМР, песчаники, алевролиты, глинистые минералы, содержание глины, минеральный состав, химический состав
Приведены результаты измерения диэлектрической проницаемости рыхлых сухих песчаных и глинистых минералов в диапазоне частот 0.5-2 ГГц. Для измерений использовались коаксиальная ячейка, полуволновый резонатор и векторный анализатор параметров цепей ZNB20. С использованием модели диэлектрической смеси найдены значения диэлектрической проницаемости твердой фазы минералов. Диэлектрическая проницаемость 12-ти твердых образцов песчаных и алевролитовых пород измерялась в конденсаторной ячейке в диапазоне частот 100–500 МГц. Метод оценки доли глинистых минералов в твердых образцах основан на различиях в диэлектрической проницаемости песчаных (3.8-5) и глинистых минералов (7.5-11) и использовании модели диэлектрической смеси. Порода вначале рассматривалась как двухфазная среда, содержащая воздух и твердую фазу, затем твердая фаза рассматривалась как смесь песчаной и глинистой фракций. Найденные диэлектрическим методом значения содержанием глины сопоставлены с результатами, полученными методом ЯМР. При оценке минерального состава образцов использовались данные об их диэлектрической проницаемости и плотности. Учитывая химический состав минералов и их содержание, найденное диэлектрическим методом, произведена оценка содержания основных химических элементов в 6-ти образцах и проведено сравнение с результатами, полученными методом электронной микроскопии.
А.Н. Дмитриевский1, В.Л. Шустер1, С.А. Пунанова1 1 Институт проблем нефти и газа Российской академии наук, Москва, Россия
Ключевые слова: Западная Сибирь, Байдарацкай мегапрогиб, зоны нефтегазонакопления, стадийность катагенеза, органическое вещество, палеозойские отложения, образования фундамента
В статье рассмотрен вклад академика А.А. Трофимука в развитие нефтегазового комплекса страны; его призыв и стремление к «борению» за Сибирскую нефть. Приведены обобщающие результаты исследований авторов по проблеме «борения за сибирскую нефть»: выявление зон нефтегазонакопления и обоснование перспективности осадочного разреза отложений северных регионов, включая арктические территории Западной Сибири; прогноз по геолого-геохимическим и геофизическим данным фазового состояния и глубин возможного скопления углеводородов в глубоких горизонтах с привлечением данных по нефтегазоносным комплексам палеозойского возраста южной части акватории Карского моря и суши Западно-Сибирского нефтегазоносного бассейна; дан критический анализ проблемы «палеозойской», в том числе «фундаментной» нефти; рассмотрен механизм формирования трещиноватых пород и скоплений нефти (газа) в образованиях фундамента.
Г.Г. Шемин1, П.А. Глазырин1,2, О.А. Смирнов3, Е.В. Деев1,2, Л.Г. Вакуленко1, В.В. Сапьяник4, П.С. Лапин1 1Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН, Новосибирск, Россия
2Новосибирский национальный исследовательский государственный университет, Новосибирск, Россия
3ООО «ИНГЕОСЕРВИС» Тюмень, Россия
4Новосибирское отделение Всероссийского научно-исследовательского геологического нефтяного института, Москва, Россия
Ключевые слова: Стратиграфический горизонт, нижне-среднеюрские отложения, литологические и палеогеографические области, фациальные области и районы, сибирская Арктика
Перспективные на поиски залежей нефти и газа нижнеюрские и среднеюрские отложения сибирского сектора Арктики характеризуются сложным строением и низкой, неравномерной степенью изученности бурением. Раздельное фациальное районирование их до настоящего времени не разработано. Исходной информацией для его выполнения явились ранее составленные авторами статьи литолого-палеогеографические карты на уровне стратиграфических горизонтов. Таких карт было подготовлено девять, из них пять применительно к нижней и четыре – к средней юре. На каждой из них были выделены литологические и палеогеографические области. Анализ карт позволил составить литолого-палеогеографические карты нижнеюрских и среднеюрских отложений в целом. Они стали основой для разработки изложенного в статье нового варианта раздельных схем фациального районирования нижнеюрских и среднеюрских отложений исследуемого региона.
Многопластовый подход к инверсии данных электрокаротажа разработан для определения удельного электрического сопротивления (УЭС) нефтегазовых коллекторов в условиях, когда применение традиционных попластовых методик интерпретации затруднено или невозможно. При достаточности исходных данных электрокаротажа подход позволяет оценивать свойства отложений при выраженной вертикальной неоднородности разреза, однако увеличение числа параметров геоэлектрической модели неизбежно приводит к расширению области их эквивалентности. В работе предложен подход к повышению стабильности результатов многопластовой инверсии в условиях широкой эквивалентности модельных параметров. Основу подхода составляют механизм регуляризации решений и способ учёта априорной петрофизической информации. Предлагаемый механизм регуляризации позволяет из множества эквивалентных моделей выбирать ту, которая характеризуется наиболее плавным вертикальным изменением УЭС пластов-коллекторов. Механизм не накладывает ограничений на вмещающие коллекторы отложения, что обеспечивает его применимость в контрастных разрезах. Способ учёта априорной петрофизической информации позволяет сузить область эквивалентности решений за счёт ограничения диапазонов возможных изменений параметров геоэлектрической модели на основе модели петрофизической. Результаты численных экспериментов на материалах электрокаротажа, характерных для терригенных разрезов Западной Сибири, демонстрируют эффективность предложенного подхода в условиях выраженной вертикальной неоднородности разреза и глинизации коллекторов.
В.В. Марусин1,2 1 Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН, Новосибирск, Россия
2 Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия
Дополнительные материалы
Ключевые слова: лоскутные рифы, скелетные остатки, кембрий, томмотский ярус, кембрийский взрыв
С момента появления первых метазой-рифостроителей в томмотском веке кембрийского периода рифы играли важнейшую роль в фанерозойских морских экосистемах, стимулируя биоразнообразие, регулируя гидродинамический режим на шельфе и выступая в роли очагов биогенной карбонатной седиментации. До-археоциатовые кальцимикробные биогермные постройки, напротив, имели существенно более примитивное строение и оказывали незначительное влияние на распределение бентосных организмов в немакит-далдынском и раннем томмотском веках. В настоящем исследовании представлен анализ строения раннетоммотской биогенной карбонатной постройки (т.н. Суордахский биогермный пласт) в верхней части кессюсинской серии Оленекского поднятия и закономерностей распределения в пределах нее разнообразных макроскелетных остатков. Суордахский пласт представляет собой лоскутные рифы, образованные группами кальцимикробных биогермов и окруженные пелоидными и оолитовыми отмелями. Показано, что около 530 млн лет макроскопические моллюски, анабаритиды, хиолиты и конулярииды населяли отмели между биогермами, но ни участвовали в формировании рифов, ни обитали в биогермах.
Л.С. Борисова1, И.Д. Тимошина1, А.Н. Фомин1 1 Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука, Новосибирск, Россия
Ключевые слова: органическое вещество, кероген, элементный состав, изотопный состав углерода, пиролиз, юрские отложения, юго-восточные и центральные районы Западной Сибири
Впервые детально изучены геохимические особенности состава керогенов юрских отложений центральных и юго-восточных районов Западной Сибири. Установлены закономерности изменения пиролитических, изотопных и элементных характеристик органического вещества (ОВ), получена информация о его генетическом типе, уровне зрелости и нефтегазогенерационном потенциале. Рассмотрены основные нефтепроизводящие комплексы юрских отложений: баженовская, тогурская свиты в Томской области, даниловская, верхнемарьяновская свиты и нижнетутлеймская подсвита в Ханты-Мансийском автономном округе (ХМАО), частично георгиевская свита в Томской области и ХМАО, имеющие параметры элементного и изотопного составов керогенов, свойственные зрелому ОВ аквагенного типа и характеризующиеся относительно высоким нефтегенерационным потенциалом. Умеренно преобразованные юрские толщи центральных и юго-восточных территорий Западной Сибири находятся в главной зоне нефтеобразования, а более высокотемпературный Салымский участок – газообразования. Отмечается снижение величин основных геохимических параметров керогенов (Н/Сат и HI) от верхнеюрских отложений к нижнеюрским: с ростом уровня зрелости кероген, подобно углю, обогащается углеродом. Использование схематических карт катагенеза юрских отложений и геохимических особенностей керогена существенно дополнят наши представления о нефтегазоносности южных территорий Западной Сибири.
Ю.В. Ростовцева1, С.В. Томасенко2, В.Д. Немова2,3 1Геофизический центр РАН, Москва, Россия
2ООО «ЛУКОЙЛ-Инжиниринг», Москва, Россия
3Российский государственный научно-исследовательский университет нефти и газа им. И.М. Губкина,Москва, Россия
Ключевые слова: Кислые вулканиты, вторичная пустотность, характеристики гидротермальных растворов, выщелачивание, хлоритизация, кровля доюрского комплекса, Елизаровский прогиб, Западно-Сибирская плита.
Вулканиты дацит-риолитового состава пермско-триасового возраста кровли нефтеносного доюрского комплекса в Елизаровском прогибе Западно-Сибирской плиты изучены комплексом методов. Установлено, что в них выделяется два основных типа вторичных пустот выщелачивания, образующихся по фельзитовой (основной) массе пород и фенокристаллам полевых шпатов. Проработка пород слабокисло-нейтральными хлоридными флюидами приводила к растворению фельзитовой (основной) массы вулканитов, выносу кремнезема и осаждению хлорита и идиоморфных кристаллов альбита, при температурах от ~300–350 до ~175°С. Формирование хлорита происходило в среднем при ~291–310°С. В результате кислотного выщелачивания образовывались пустоты по фенокристаллам полевых шпатов, в которых отмечаются обычно обильные микроскопические остаточные выделения TiO2. Химический состав вулканитов с вторичными пустотами растворения отличается содержаниями SiO2, Al2O3, TiO2, P2O5, Cl и Ba от других разностей изучаемых пород. Вулканитам с перлитовой текстурой свойственны наилучшие фильтрационно-емкостные свойства. Выявлено неоднородное действие фдюидогенеза, проявляющегося по-разному в прижерловой зоне палеовулкана и в его дистальных частях.
В.Д. Ефременко, П.Г. Бородин, И.Н. Косенко
Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН, Новосибирск, Россия
Дополнительные материалы
Ключевые слова: биота Джехол, пресноводные рыбы, тафономия, условия палеосреды
На основании различий в сохранности рыб и составе ориктоценозов реконструированы особенности захоронения в Тургинском палеоозере, в результате которых сформировался Тургинский лагерштетт. Главными факторами, отвечающими за высокую степень сохранности рыб и беспозвоночных, являлись отсутствие гидродинамического воздействия, дефицит кислорода в придонном слое и щелочность воды. Важным фактором сохранности является отсутствие длительного посмертного нахождения рыбы в толще воды. В холодный сезон всплытию тел мертвых рыб препятствовала низкая температура воды. Повышенный pH предотвращал посмертное всплытие в теплое время года, когда температуры были благоприятны для этого. Поверхности напластования, содержащие раковинные мостовые из конхострак Eosestheriamiddendorfii, накапливались в летний период и содержат остатки рыб небольшого размера. Более крупные рыбы были захоронены во время осеннего и зимнего сезонов.
И.С. Карпутин1, А.Г. Сокол1, О.А. Козьменко1, А.Л. Рагозин1 1Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН, Новосибирск, пр. Академика Коптюга, 3, Россия
Дополнительные материалы
Ключевые слова: сверхкритический флюид-расплав, субдукция, эксперименты при высоких температурах и давлениях, коэффициенты распределения, рутил, пелит, сланец, мантийный метасоматоз
Ранее в экспериментах при давлении 5.5–7.8 ГПа и температуре 850–1090 °C установлено, что при дегидратации природно-легированного кварц-мусковит-хлоритового сланца происходит образование сверхкритического флюида-расплава (SiO2>Al2O3³K2O>Na2O, >30 мас.% H2O и ~10 мас.% CO2) и рестита (гранат, фенгит, клинопироксен, коэсит, кианит и акцессорные рутил, циркон, монацит). В этой работе методом LA-ICP-MS определены составы рутила и сверхкритического флюида-расплава, и на основе полученных данных реконструированы закономерности фракционирования между ними HFSE и REE. Показано, что при давлении 5.5–7.8 ГПа с ростом температуры коэффициент распределения Nb между рутилом и сверхкритическим флюидом-расплавом снижается с 400–800 (850–940°C) до 70–80 (1030–1090°C), а коэффициент распределения Ta – с 100–200 до ∼10. Отношение установленных нами коэффициентов распределения D(Nb/Ta) составляет 2–10, что существенно выше значений для пар рутил–силикатный или рутил–карбонатитовый расплав. Сделан вывод, что отделение богатых летучими сверхкритических флюидо-расплавов при дегидратации рутилсодержащих метаосадков на глубинах >170 км может приводить к формированию эклогитового рестита с повышенным Nb/Ta отношением. Анализ полученных данных продемонстрировал возможность использования Zr-в-рутиле термометра для рутила- и циконсодержащих метаосадков в диапазоне давлений 5.5–7.8 ГПа. Однако, установлено систематическое занижение на 22–30 % значений, рассчитанных с помощью термометра (откалиброванного до 3.0 ГПа), относительно экспериментальных температур.
В статье показаны представления о миграции рассеянных битумоидов, формировании скоплений нефти в черносланцевых отложениях, в разработку которых крупный вклад внесли отечественные исследователи. Изложены новые результаты изучения органического вещества куонамской свиты нижнего и среднего кембрия с применением комплексной методики, разработанной для анализа высокоуглеродистых пород. Выявлены особенности его состава в кембрийских отложениях, распространенных на Мунском своде восточного склона Анабарской антеклизы. Показано, что в ряде образцов фиксируются близкие составы, соотношения и распределения изомеров и гомологов углеводородов, наблюдается генетическое родство битумоидов открытых пор и остаточных автохтонных битумоидов закрытых пор. Установлено, что потенциально нефтепроизводившие и нефтенасыщенные породы в ходе геологической истории испытали интенсивные постседиментационные и постдиагенетические изменения. Остаточное органическое вещество некоторых дробленых и недробленых проб слабо сохранило особенности состава и распределения углеводородов, источником которых были биологические сообщества кембрия. Низкие содержания битумоидов открытых пор и существенные изменения их группового состава, а также содержаний и соотношений индивидуальных углеводородов являются следствием первичной миграции внутри куонамской свиты, эмиграции в породы подстилающих и перекрывающих отложений, а также активных разрушительных процессов выветривания. В зоне гипергенеза происходило рассеивание легких нефтяных компонентов из параавтохтонных и аллохтонных битумоидов пород по системе их открытого пустотного пространства, бактериальное и небактериальное окисление компонентов органического вещества.
Н.Д. Толстых1*, М.О. Шаповалова1, Н.С. Бортников2 1Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН, Новосибирск, Россия
2Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РАН, Москва,
Россия
Дополнительные материалы
Ключевые слова: сульфосольно-акантит-халькопиритовая и золото-гессит-галенитовая ассоциации, Se-акантит, S-науманнит, теннантит-(Zn), (Ag,Bi,Se)-галенит, матильдит, порфирово-эпитермальные системы, рудопроявление Лазурное, Камчатка
Рудопроявление Лазурное, связанное с диорит-андезитовой вулкано-плутонической ассоциацией Хим-Кирганикского рудного поля, расположенного на территории Быстринского района Камчатского края, характеризуется двумя рудными ассоциациями (стадиями): сульфосольно-акантит-халькопиритовой и золото-гессит-галенитовой. Первая из них с преобладанием халькопирита включает сульфоселениды серебра акантитовой и науманнитовой серий Ag2(S,Sе)–Ag2(Se,S); Ag,Bi,Se-содержащий галенит, образующий ограниченные твердые растворы с матильдитом AgBiS2; обогащенный Bi теннантит-(Zn); халькозин Cu2S, совместно кристаллизующийся c акантитом Ag2S с образованием их тонкодисперсных смесей, а также другие обогащенные Cu минералы: купропирсеит [Cu6As2S7][Ag9CuS4], ялпаит Ag3CuS2, штромейерит CuAgS и маккинстриит Ag6Cu3S4. Вторая золото-гессит-галенитовая ассоциация сложена галенитом PbS, сфалеритом ZnS, гесситом Ag2Te, самородным золотом и серебром. Геохимическая специализация сульфосольно-акантит-халькопиритовой ассоциации описывается совокупностью элементов Cu-Ag-S-Se-As-Bi, тогда как золото-гессит-галенитовой – Au-Ag-Pb(Zn)-Te-S. Каждая из этих ассоциаций обладает своими собственными минералого-геохимическими особенностями и является результатом реализации отдельных гидротермальных событий развития рудоформирующей системы рудопроявления Лазурное. На основе известных критериев: ассоциации руд с субвулканическими интрузиями и дайками кварцевых диорит-порфиритов; последовательности формирования выделенных ассоциаций (стадий); типоморфизму выявленных парагенезисов и пространственной связи с медно-порфировыми рудопроявлениями Кирганикского комплекса – сделано предположение, что рудопроявление Лазурное относится к низкотемпературной фации порфирово-эпитермальной системы.
М.И. Эпов, Е.А. Мельник, А.С. Сальников
Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука Сибирского отделения Российской академии наук, Новосибирск, Россия
Ключевые слова: Природный водород, литосферные плиты, Сибирская платформа и ее складчатое обрамление, разломы, миграционные пути, глубинные ловушки, многомасштабные геолого-геофизические данные, сейсмическое моделирование, газовая геохимическая съемка, современные вычислительные технологии.
Использование водорода как экологически чистого энергоносителя признается многими странами, в том числе и Россией. В силу этих причин крайне актуальна и научно значима проблема поиска скоплений природного водорода, образующегося в результате естественных процессов в земных недрах. Отсутствие в настоящее время стройной классификации диагностических признаков водородоносности с учетом особенностей генерации и аккумуляции в различных геолого-тектонических обстановках ставит в повестку дня выявление новых подходов к поискам природного водорода, включающие в себя интеграцию геологических, геофизических, геохимических методов совместно с современной технологией обработки всей совокупности массива данных. Подобные разноплановые материалы были за последние 20 лет получены на выполненных Федеральным агентством по недропользованию опорных геолого-геофизических профилях, пересекающих разнородные блоки северо-востока Евразии. Одним из них является опорный профиль 3-ДВ (п. Сковородино – залив Шелихова) протяженностью около 2900 км через структурные элементы, определяющие современную геодинамику Центральной Азии: Евразийскую, Амурскую и Охотоморскую литосферные плиты. В статье анализируется характер распределения вдоль Южного участка опорного профиля 3-ДВ водорода и других глубинных газов, аккумулированных подпочвенным слоем. Цель этих работ – выявления областей с их аномальным содержанием, а также изучение особенностей глубинного строения (вплоть до верхов мантии) таких зон для формирования комплекса диагностических признаков, обеспечивающих оценку потенциала территорий с точки зрения их водородоносности.
Ю.А. Калинин1**, Е.Д. Греку1*, В.П. Петроченко2, А.А. Томиленко1, В.А. Яковлев1, С.С. Никитин1, Ф.И. Жимулёв1, К.И. Затолокина1, А.Ш. Шавекина1, Р.А. Шелепаев1, М.Л. Куйбида1, А.А. Мильская3, М.О. Шаповалова1, И.В. Викентьев4 1 Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН, Новосибирск, Россия
2 АО “Быстринская Горная Компания” Петропавловск-Камчатский, Россия
3 Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, геологический факультет, Москва, Россия
4 Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РАН, Москва, Россия
Месторождение Кумроч, расположенное в средней части Восточно-Камчатской тектонической зоны, является одним из наиболее значимых золоторудных объектов на Камчатке. Оно характеризуется сочетанием признаков Au-Cu-порфирового и гидротермального Au-Ag жильного рудогенеза. Рудно-магматическая система представлена интрузиями диоритовых порфиритов, содержащими вкрапленно-штокверковую медную минерализацию, а также зонами объемной гидротермальной проработки вмещающих вулканитов с крупными золоторудными полисульфидно-кварцевыми жилами. Показана пространственная и генетическая связь между золото-медно-порфировой и жильной субэпитермальной стадиями развития рудоносной системы в миоцен-плиоценовое время. Выявлена латеральная зональность, выражающаяся в смене с юго-запада на северо-восток минеральных ассоциаций: халькопирит-магнетитовой и пирит-халькопиритовой (ранние), проявленных в центрах Cu-Au-порфирового оруденения, золото-полисульфидной и золото-блеклорудно-теллуридной (переходные), слагающих промежуточную часть с Au-полиметаллическим субэпитермальным оруденением, и As-пирит-антимонитовой (поздней) эпитермальной, в периферийной части. Установлено сосуществование двух типов гидротермальных флюидов: 1) высокотемпературного (температура гомогенизации флюидных включений 515–330°С) и высокосолёного (>50 мас. % NaCl-экв.), ответственного за формирование Au-Cu-порфирового оруденения, и 2) среднетемпературного (Тгом = 350–160 °С), с повышенной соленостью (до 11 мас. % NaCl-экв.), с признаками вскипания и гетерогенизации минералообразующих растворов, отлагавших жильную Au минерализацию.
В.А. Каширцев, Б.Л. Никитенко, Е.Б. Пещевицкая
Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН, Новосибирск ,Россия
Ключевые слова: Сибирская платформа, верхний отдел юрской системы, органическая геохимия, углеводороды-биомаркеры, подповерхностный максимум хлорофилла - ПМХ.
На севере Сибирской платформы в разрезах верхнеюрских и берриасовых отложений по геолого-геохимическим особенностям состава органического вещества реконструированы области «подповерхностного максимума хлорофилла - ПМХ» (или «deep chlorophyll maximum - DCM»). В основу реконструкции положены результаты хромато-масс-спектральных исследований индивидуального состава хлороформенных битумоидов и в первую очередь исключительно высоких концентраций изопреноидов (пристана и фитана), содержание которых превышает в несколько раз соседние (рядом элюирующиеся) нормальные алканы. В ароматических фракциях битумоидов ПМХ диагностируется по необычайно высоким содержаниям хроманов с «изопреноидным хвостом», возникших в результате диагенетических реакций конденсации хлорофилла с фенолами. Пространственное положение областей ПМХ определяется береговой линией Анабаро-Ленского моря и Сибирского палеоконтинента.
Н.Г. Разжигаева1,2, Л.А. Ганзей1, Г.В. Симонова3, П.С. Белянин1, В.В. Чаков4, М.А. Климин4, Е.Н. Захарченко4, Х.А. Арсланов5, Ф.Е. Максимов5, В.А. Григорьев5 1Тихоокеанский институт географии ДВО РАН, Владивосток, Россия 2Институт географии РАН, Москва, Россия 3Институт мониторинга климатических и экологических систем СО РАН, Томск, Россия 4Институт водных и экологических проблем ДВО РАН, Хабаровск, Россия 5Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, Россия
Ключевые слова: стабильные изотопы кислорода 18О/16О, ɑ-целлюлоза, климатические изменения, муссонная циркуляция, Сибирский антициклон, зимний циклогенез, Охотский антициклон, юг Дальнего Востока
Определен состав стабильных изотопов кислорода 18О/16О в образцах торфа и выделенной из него ɑ-целлюлозы из разреза торфяника в долине руч. Болотистый, бассейн р. Хор, Центральный Сихотэ-Алинь. Прослежена их вертикальная изменчивость в торфе, который начал накапливаться около 10530 кал. л. н. Значения δ18Оцел
колеблются от 12.8 до 19.8‰, а δ18Ообщ – от 13.6 до 23‰. Зафиксировано увеличение значений δ18Ообщ вверх по разрезу торфяника. Выявлены существенные изменения вертикального распределения значений δ18Оцел, которые являются косвенными показателями гидроклиматических изменений. Проанализировано влияние на изотопный состав кислорода ботанического состава растений-торфообразователей. По минимумам значений δ18Оцел
выделено 19 короткопериодных похолоданий, определен их возраст и проведено сравнение с региональными и глобальными событиями. Как правило, холодные события совпадали с минимумами солнечной активности и сопровождались снижением увлажнения. Большую роль в атмосферной циркуляции в эти периоды играла активизация Сибирского и Охотского антициклонов, усиливавших эффект похолоданий. В отдельные периоды на снижение значений δ18Оцел, возможно, влияли сильные снегопады, связанные с увеличением повторяемости южных циклонов. Более детальные данные получены для среднего голоцена, когда скорость торфонакопления была наиболее высокой. Установлено, что оптимум голоцена был неоднородным и имел сложную структуру. В изотопно-кислородной записи зафиксирована реорганизация климата от оптимума к более прохладным условиям 5670–5410 кал. л. н. В позднем голоцене ярко проявились холодное событие 4460–4220 кал. л. н. и похолодание с кульминацией 1480 кал. л. н., сопоставляемое с глобальным событием 1600–1400 кал. л. н., в последнем тысячелетии – похолодания, совпадавшие с минимумами солнечной активности Оорта, Маундера и, возможно, Дальтона.
На основании анализа геолого-геофизических материалов, полученных в последние 20-25 лет предложена уточненная схема нефтегазогеологического районирования Лено-Тунгусской нефтегазоносносной провинции. При обосновании границ нефтегазоносных областей на ряду с тектоническим районирование в значительной мере были задействованы факторы литолого-фациального районирования. По современным структурным построениям площади Катангской и Сюгджерской седловины существенно сократились в размерах. На этом основании предложено отказаться от выделения Катангской и Сюгджерской НГО. На месте Сюгджерской и северной части Катангской НГО выделена Центрально-Тунгусская НГО. На юге Катангской НГО был выделен Ванаварский самостоятельный нефтегазоносный район. Южная граница Северо-Тунгусской НГО проводится по южной границе «Великой Сибирской системе кембрийских барьерных рифов». Северо-Алданская НГО была раделена на Среднеленскую, Алданскую и Алдано-Майскую. Новые данные по геологическому строению Лено-Тунгусской провинции позволили включить в ее состав Анабаро-Хатангскую и Лено-Анабарскую НГО. Для каждой нефтегазоносной области даётся обоснование наиболее перспективных уровней.
А.М. Брехунцов, И.И. Нестеров, А.В. Бяков, Т.Д. Шабалина
ООО «Многопрофильное научное предприятие «ГЕОДАТА», Немцова, Россия
Ключевые слова: Углеводородное сырье, геологоразведка, запасы нефти и газа, добыча, история освоения УВ потенциала, Западная Сибирь
Восполнение ресурсной базы нефти и газа на протяжении всей истории страны было важнейшей государственной задачей. Благодаря государственному приоритету в исследовании недр за короткий срок был сформирован крупнейший топливно-энергетический комплекс. На протяжении уже нескольких десятилетий крупнейшим регионом по запасам и ресурсам углеводородного сырья является Западно-Сибирская нефтегазоносная провинция. За все годы в Тюменской области, включая автономные округа, было добыто 14,3 млрд т нефти из 27,6 млрд т в целом по стране. Добыча газа составила 23,2 трлн м3 из 27,6 трлн м3. Открытие и освоение нефтегазового потенциала Западной Сибири – результат успешной реализации широкомасштабного научно-производственного и социально-экономического проекта. В настоящее время месторождения ХМАО-Югры и Надым-Пур-Тазовского региона, которые несколько десятилетий обеспечивали основную нефте- и газодобычу, находятся в состоянии падающего тренда. В современных условиях необходим переход на государственно ориентированную минерально-сырьевую политику, основанную на стратегии долгосрочного исследования недр. Система управления нефтегазовым сектором экономики должна законодательно исходить от государственной структуры, наделенной хозяйствующими функциями.
Н.В. Сенников1,2, О.Т. Обут1,2 1Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН, Новосибирск,
Россия 2Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия
Ключевые слова: нижний и средний ордовик, терригенные красноцветные отложения, Прителецкий Алтай, лито- и ихностратиграфия
Выполнено послойное описание пяти терригенных, преимущественно красноцветных, разрезов нижней части ордовикского осадочного комплекса Прителецкого Алтая. В них установлены только ихнофоссилии, а в перекрывающих (дарривильских) образованиях – таксономически разнообразные комплексы трилобитов, остракод, брахиопод, наутилоидей, гастропод, конодонтов. Выделены две новые толщи с базальными конгломератами – калычакско-ижунская и калалуская. Нижняя из них залегает с несогласием и длительным стратиграфическим перерывом на нижнекембрийских эффузивно-терригенных и карбонатных отложениях, а верхняя перекрывает калычакско-ижунскую с азимутальным несогласием. Приведенный анализ литологических особенностей калычакско-ижунской и калалуской толщ выявил многочисленные признаки, указывающие на возможность предположения о формировании этих толщ в эоловых (дюны), озерных, речных и дельтовых условиях. Встреченные в верхней части калалуской толщи ихнофоссилии подтверждают предположение о континентальных и переходных к морским условиям формирования этих двух красноцветных терригенных толщ. По положению в стратиграфической последовательности калалуская толща предположительно отнесена, с определённой долей условности, к низам среднего ордовика (дапинский век), а подстилающая её калычакско-ижунская, также условно, – к верхам нижнего ордовика (флоский век).
Д.А. Бушнев1, Н.С. Бурдельная1, Н.В. Пронина2, О.С. Котик1, П.В. Трушков3 1Институт геологии имени академика Н.П. Юшкина Коми научного центра Уральского отделения Российской академии наук, Сыктывкар, Россия 2Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, Москва, Россия 3ООО “РН-Геология Исследования Разработка”, Томск, Россия
Ключевые слова: органическое вещество, среднедевонско-нижнефранский нефтегазоносный терригенный комплекс, Тимано-Печорская нефтегазоносная провинция, углепетрография, пиролитические исследования, углеводородный потенциал
В разрезе среднедевонcко-нижнефранского терригенного комплекса Ижма-Печорской впадины Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции присутствуют породы, обладающие повышенными генерационными характеристиками. В статье приводятся результаты углепетрографического анализа органического вещества пород с определением VRo, пиролитических исследований методами pyr-GC и pyr-GC/MS, изучения ИК-спектров, а также исследования кинетики образования суммы углеводородов по методу Rock-Eval и индивидуальных газов С1-С5
в ступенчатом пиролизе. Основными группами углеводородогенерирующих мацералов пород являются альгинит и липтинит, представленный споринитом. Особенности кинетических характеристик и химического строения ископаемого органического вещества сближают его с керогеном I типа, несмотря на относительно невысокие значения водородного индекса и результаты углепетрографических исследований. Органическое вещество пород среднедевонско-нижнефранских отложений обогащено н‑алкильными структурами и реализует свой углеводородный потенциал в виде высокопарафинистой нефти на сравнительно высоких этапах термической эволюции, при значениях EASY%Ro/EASY%RoDL около 1.2 %.
Е.В. Домрочева, И.С. Король, Н.А. Мухортина 1Томский филиал Института нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН, Томск, Россия
Ключевые слова: Природные воды, полициклические ароматические углеводороды (ПАУ), н-алканы, источник загрязнения, растворенное органическое вещество (РОВ), угленосные бассейны, Кузбасс.
На примере Кузнецкого бассейна - одного из крупнейших угледобывающих регионов мира, выполнен комплексный анализ состава растворенного органического вещества (РОВ) в подземных водах различных гидродинамических зон и их взаимосвязи с поверхностными водами. С использованием современных аналитических методов: высокоэффективной жидкостной хроматографии для полициклических ароматических углеводородов и газовой хромато-масс-спектрометрии для н-алканов определены концентрации и соотношения полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) и н-алканов. ПАУ имеют преимущественно пирогенное происхождение (сжигание угля и топлива), но в подземных водах их исходный состав значительно трансформируется. Распределение н-алканов и рассчитанные индексы (CPI, TAR, Paq) отражают смену источников: от фитопланктонных в поверхностных водах до террагенных (высшие растения, макрофиты) в глубоких горизонтах зоны замедленного водообмена. Выявлена корреляция между минерализацией вод и отношением низко- и высокомолекулярных ПАУ, что указывает на влияние ионной силы и сорбционных процессов в системе «вода–порода». Молекулярный состав РОВ – чувствительный индикатор источников загрязнения и процессов трансформации органики в антропогенно нарушенных угленосных территориях. Результаты значимы для экологического мониторинга и прогноза состояния водных экосистем.
В работе рассматривается вероятностный подход к оценке невыявленных ресурсов углеводородов в пределах сравнительно хорошо изученных территорий и нефтегазоносных комплексов Западно-Сибирской нефтегазоносной провинции. Актуальность исследования определяется высокой степенью освоенности региона и необходимостью уточнения структуры остаточных ресурсов, связанных преимущественно с мелкими и мельчайшими скоплениями. Методика основана на анализе распределения залежей по крупности с использованием усечённого распределения Парето, параметры которого оцениваются методом максимального правдоподобия по ряду крупнейших выявленных скоплений. Для получения вероятностных характеристик начальных и остаточных ресурсов применяется моделирование методом Монте-Карло, позволяющее учитывать вариации общего числа скоплений и их суммарных запасов. В качестве объекта исследования выбраны юрские и меловые комплексы континентальной части Западно-Сибирской нефтегазоносной провинции, отличающиеся высокой степенью геологической изученности и репрезентативной выборкой залежей. Полученные результаты подтверждают применимость вероятностного подхода для оценки невыявленных ресурсов в зрелых нефтегазоносных провинциях и позволяют оценить степень их неопределенности.
Ю.Н. Пальянов1,2, Ю.М. Борздов1, И.Н. Куприянов1, Ю.В. Баталева1, Д.В. Нечаев1 1Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН, Новосибирск, Россия
2Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия
Ключевые слова: алмаз, кристаллизация, мантия, эксперимент, железо, охлаждение.
Экспериментальные исследования, моделирующие процессы кристаллизации алмаза в восстановленной железосодержащей мантии, проведены при давлении 5.5 ГПа в режиме охлаждения на аппаратуре БАРС. В системе Fe-C реализован один из возможных сценариев гетерогенной нуклеации и роста алмаза за счет повышения пересыщения расплава углеродом при снижении температуры. Морфология алмазов определяется относительным развитием граней октаэдра, тетрагонтриоктаэдра и куба в порядке уменьшения их значимости. Алмазы содержат примесь азота на уровне 30-60 ppm в форме С-центров. Включения в кристаллах представлены когенитом, вюститом, а также закаленными расплавами Fe-C и Fe-C-O. В режиме относительно быстрого снижения температуры (55-41 град/ч) на заключительной стадии морфология алмаза определяется только гранями {111}. При медленном охлаждении расплава (16,5-30 град/ч) стадия кристаллизации алмаза сменяется стадией растворения за счет взаимодействия алмаза и расплава с образованием когенита. Эволюция морфологии алмаза в системе Fe-C в режиме снижения температуры определяется последовательностью: {111}, {hkk}, {100} → { 111} → {111} с округлыми вершинами и ребрами → округлые кристаллы. В кристаллах алмаза с контрастно неоднородными зонами роста обнаружены трещины и псевдовторичные включения, определен механизм их образования. Установлено, что основной причиной образования трещин являются железосодержащие дисперсные включения размером 60-600 нм. Неравномерное распределение включений при максимальной плотности до 1.2×109 см-2 создает мозаичное строение алмазной матрицы и генерирует мощные напряжения. Релаксация этих напряжений приводит к хрупким деформациям и образованию трещин в режиме снижения температуры. Определены все стадии трансформации трещин в псевдовторичные включения за счет регенерации стенок трещин и перекрытия их слоями роста. Экспериментально установленные закономерности кристаллизации и последующей эволюции алмаза в системе Fe-C за счет снижения температуры обсуждены применительно к природным алмазообразующим процессам в восстановленной железосодержащей мантии.
На общем фоне доминирующего терригенного и в меньшей степени туфогенно-терригенного осадконакопления в ордовикских бассейнах Салаира эпизодически встречаются карбонатные образования. Они найдены на пяти различных стратиграфических уровнях: 1) тремадокском, 2) среднефлоском, 3) позднедапинском, 4) ранне-среднедарривильском, 5) катийском. На тремадокском уровне карбонатные отложения известны в Медведковском и Ельцовском тектонических блоках региона, а на других уровнях – в Восточно-Бердском, Гурьевском и Ельцовском тектонических блоках. По характеру и масштабам проявления карбонатные образования в ордовике Салаира представлены ракушняками, линзами обломочных известняков, слоистыми, песчанистыми и глинистыми известняками, мелкими маломощными биогермами, небольшими иловыми холмами. Наблюдается палеогеоморфологический контроль их локализации к склонам ордовикских вулканических построек.
А.И. Варламов, П.Н. Мельников
Федеральное государственное бюджетное учреждение «Всероссийский научно-исследовательский геологический нефтяной институт», Москва, Россия
Ключевые слова: Методология и методика нефтегазопоисковых работ; этапы и стадии геологоразведочных и научно-исследовательских работ; минерально-сырьевая база; органическая теория происхождения нефти; генерация, миграция и аккумуляция углеводородов.
В статье рассмотрены вопросы становления методологии геологоразведочных работ на нефть и газ в ключевых работах И.М. Губкина, А.А. Трофимука, А.А. Бакирова, С.П. Максимова, А.Э. Конторовича и других выдающихся ученых. Обосновывается, что наибольший вклад в методологию внес А.А. Трофимук. Отмечено, что теоретическая основа методологии (органогенная теория происхождения нефти) и основные принципы (генетического подхода, закономерного расположения месторождений, региональности, этапности геологоразведочных работ, комплексности исследований) были учтены Министерством геологии СССР при составлении обязательного к исполнению методологического документа «Положение об этапах и стадиях геологоразведочных работ на нефть и газ», которое было утверждено в 1983 году не только Мингео СССР, но и Миннефтепромом и Мингазпромом. Методология советского периода доказала свою высокую эффективность формированием беспрецедентно богатой минерально-сырьевой базы углеводородов. Констатируется, что в настоящее время, к сожалению, отсутствует методологический документ, в котором были бы закреплены компетенция и ответственность государства за различные этапы и стадии геологоразведочных работ. Доказывается, что существует разрыв в преемственности между региональными работами на нераспределенном фонде недр и поисковым этапом в распределенном фонде, что является главной причиной плачевного состояния поискового задела. Предлагается схема закрепления 1-ой стадии поискового этапа «подготовки объектов к поисковому бурению» за государством. Сделаны рекомендации по восстановлению государственного заказа в части научно-исследовательских, опытно-конструкторских и опытно-методических работ на нефть и газ, что безусловно повысит эффективность всего нефтегазопоискового процесса.
Наш сайт использует куки. Продолжая им пользоваться, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности. Подробнее
