Главная – Журналы – Геология и геофизика 2016 номер 9

В Российской Федерации угрозе цунами подвержено в первую очередь Курило-Камчатское побережье, а также побережья Японского, Охотского и Берингова морей. Хотя цунами и цунамиподобные явления известны на Черном, Каспийском, Балтийском и Белом морях, а также на крупных внутренних водоемах (Байкал, Ладога и др.), их повторяемость, пространственные и энергетические масштабы несравнимы с дальневосточными цунами. Исторический каталог цунами для Дальневосточного региона включает в себя 110 цунамигенных событий, наблюдавшихся там с 1737 г. по настоящее время, 105 из которых были вызваны региональными источниками и 5 удаленными очагами. Среди 110 зарегистрированных цунами 95 имели сейсмогенный механизм генерации, 3 - вулканогенный, 2 - оползневый, 3 - были обусловлены метеорологическими причинами, в двух случаях природа источника осталась неизвестной. Всего за этот период наблюдалось 11 разрушительных цунами с высотами на берегу более 10 м, среди них было два мегацунами с высотами более 20 м (в 1737 и 1952 гг.), еще в 15 случаях цунами было опасным (высоты в диапазоне более 2.5-10 м), в 13 случаях наблюденные высоты волн находились в пределах приливных колебаний (порядка 1-2 м), в остальных случаях цунами было слабым и наблюдалось только на приборных записях. Таким образом, повторяемость разрушительных цунами у дальневосточных берегов РФ составляет в среднем 1 раз в 25 лет, опасных - 1 раз в 10-15 лет, слабые цунами наблюдаются практически ежегодно (по статистике за последние 60 лет, когда в регионе начала создаваться сеть мареографных станций). В работе анализируется полнота и степень достоверности исторических данных о проявлениях цунами на Дальневосточном побережье, распределение цунамигенных событий по географическим зонам и по типам источников, зависимость интенсивности цунами от магнитуды подводного землетрясения, даются оценки общей повторяемости цунами Дальневосточного региона. Обсуждаются проблемы оперативного прогноза цунами и предварительного цунамирайонирования побережья.

Мондинский сдвиг соединяет субширотную Тункинскую и субмеридиональную Хубсугульскую впадины на юго-западном фланге Байкальской рифтовой зоны. Для получения данных о параметрах дислокаций в зоне его динамического влияния нами проведены георадиолокационные исследования, позволившие во многих случаях определить мощность зон отдельных разломных сместителей, их азимуты и углы падения, амплитуды и типы вертикальных смещений по разрывам. Установлено, что вдоль субширотных и северо-западных разрывных нарушений в южном крыле Мондинского разлома на территории РФ помимо левосдвиговых происходили сбросовые смещения, образовавшие в подповерхностной части земной коры «отрицательные цветковые структуры». На местности они проявляются грабенами, наложенными на террасы, сформированные водно-ледниковыми отложениями плейстоценового возраста. Амплитуды сбросовых подвижек, определенные по смещению осей синфазности и георадарных комплексов, на разных участках меняются, а максимальная достигает 3.4 м в районе пос. Монды. В районе Харадабанской межвпадинной перемычки на местности выявлены левосторонние сдвиговые смещения долин временных водотоков с амплитудой подвижки 22 м, а по данным георадиолокации сброс 2.2 м, что соответствует вектору подвижки на разломной плоскости ~6° относительно горизонта. Углы падения разрывных нарушений колеблются в пределах 75-79°. Мощности зон сместителей, выраженных низкочастотными или высокочастотными аномалиями на радарограммах, изменяются от 2.5 до 17.0 м, значительно варьируют по простиранию и уменьшаются с глубиной в пределах первых метров, что характерно для сейсмогенных дислокаций вблизи земной поверхности. Многие разрывы ее не достигают, но проявляются просадочными воронками, концентрирующимися в висячем крыле нарушений. На стиль деформаций в зоне динамического влияния субширотного Мондинского сдвига значительно повлиял Яминшинский разлом северо-западного простирания. Результаты моделирования поляризационно-оптическим методом показали, что при сжатии на северо-восток по направлению 38° в узле их пересечения происходит локальное изменение поля напряжений вплоть до обратного положения траекторий главных нормальных напряжений сжатия и растяжения. Как следствие, по этим дизъюнктивам происходят левосторонние раздвигосдвиговые и сбрососдвиговые смещения.

На основании анализа всего доступного объема сейсмических, а также магнитометрических данных делается вывод о том, что хр. Гаккеля разделяется тектонической шовной зоной 70° в.д. на Атлантический и Сибирский сегменты, имеющие различную структуру осадочного чехла и, следовательно, новейшую историю развития. В отличие от рифтовой долины Атлантического сегмента, рифтовая долина Сибирского характеризуется наличием в ней мощной толщи осадочного выполнения. Анализ основных особенностей седиментогенеза показывает, что осадочный чехол здесь, скорее всего, представлен реликтами обширного палеогенового бассейна, существовавшего на месте современного хр. Гаккеля. Растянутая во времени пульсационная история формирования рифтовой зоны хр. Гаккеля определила возникновение ансамбля структур, не находящих объяснения при использовании простой модели спрединга северо-атлантического типа. Затронутые в статье аномальные характеристики строения рифтовой зоны хр. Гаккеля могут объясняться формированием области рифтовых гор в результате аккреции магматического вещества в третичное время, без значительного разрастания океанического дна.

Представлены результаты изотопно-геохимического изучения Ермаковского фтор-бериллиевого месторождения. В ней приведены данные по изотопному составу кислорода и углерода в доломитовых и кальцитовых мраморах, карбонатах, сопровождающих скарны, начальных и поздних стадий рудообразования и пострудных парагенезисов. Для оценки источников флюидов, участвовавших в рудообразовании, рассчитан состав кислорода в воде, а в гидроксилсодержащих минералах определен изотопный состав водорода. Проанализированы флогопит из мраморизованных доломитов, везувиан и амфибол из скарнов, эвдидимит и бертрандит из рудных парагенезисов, бавенит, образовавшийся на пострудном этапе. Большинство минералов рудного этапа деплетированы тяжелым кислородом. Значения δ¹⁸О в них ниже 5-6 ‰ (SMOW). Карбонаты, образовавшиеся на начальном этапе (доломит, бастнезит), изотопно тяжелее (1.3-4.9 ‰) позднее выделившегося кальцита (+2.0…-3.7 ‰). Величины δ¹⁸О воды равновесной как с карбонатными, так и силикатными минералами (-4…-14 ‰) свидетельствует об участии вод метеорного источника в минералообразовании. На начальном этапе формирования скарнов участвовал флюид магматического источника (+6…+9 ‰), а на завершающем - метеорный (-1…-9 ‰). Участие метеорных вод в образовании руд и скарнов подтверждается деплетированностью изотопного состава водорода конституционной воды в минералах (-159…-192 ‰ δD).

На щелочно-ультраосновном Инаглинском массиве (с.-з. часть Центрального Алдана) были изучены оливиновые шонкиниты, располагающиеся в северной части массива между дунитами и щелочными габброидами. Исходя из полученных данных по химическому и микроэлементному составам рассматриваемых пород и слагающих их минералов, а также из термобарогеохимических результатов изучения расплавных включений в клинопироксенах, был сделан вывод, что оливиновые шонкиниты кристаллизовались из исходного щелочно-базитового расплава, обогащенного Cl, S, CO₂ и редкими элементами. Кристаллизация клинопироксена происходила при 1180-1200 °С из гомогенного силикатно-солевого расплава, который при понижении температуры, вероятно, распался на несмесимые силикатные и карбонатно-солевые фракции. Состав силикатной составляющей эволюционировал от щелочно-базитового к щелочно-трахитовому. Карбонатно-солевая фракция имела щелочно-карбонатный состав и была обогащена S и Cl. Единый тренд эволюции законсервированных в клинопироксенах расплавов и составов магматических пород Инаглинского массива дал основание предположить, что щелочные габброиды, меланократовые щелочные сиениты и пуласкиты могли сформироваться из одной магмы, близкой к щелочно-базитовому составу, в процессе проявления в ней кристаллизационной дифференциации. Геохимические исследования показали, что оливиновые шонкиниты и содержащиеся в зернах клинопироксенов стекла гомогенизированных расплавных включений имеют близкие содержания редких элементов и по сравнению с примитивной мантией обогащены ими на 1-2 порядка. Высокие концентрации LILE (K, Rb, Ba) и LREE в оливиновых шонкинитах и гомогенизированных включениях, вероятно, указывают на обогащенный мантийный источник, а наличие отрицательных аномалий HFSE и Ti является одним из характерных признаков магматических пород, формировавшихся при участии корового материала. Некоторая деплетированность HREE относительно LREE, высокие отношения (La/Yb) _n в породах и стеклах включений (10.0-11.4 и 4.7-6.2 соответственно) могут свидетельствовать о возможном присутствии в мантийном очаге граната.

В связи с ратификацией Исполнительным комитетом Международного союза геологических наук (МСГН) рекомендаций Международной комиссии по стратиграфии (МКС) и поддержкой Межведомственной комиссии по стратиграфии четвертичной системы России (МСК) решения о понижении нижней границы четвертичной системы и, соответственно, основания плейстоценового отдела на уровень 2.58 млн лет, рассмотрено возможное положение новой границы квартера в Западной Сибири на основании изучения палеоботанических и палеомагнитных данных. В целях выявления глобального похолодания, синхронного похолоданию, установленному в основании гелазия в разрезе Монте-Сан-Никола в Италии, рассмотрены палеоботаническая и палеомагнитная характеристики двух горизонтов Западно-Сибирской равнины - кулундинского, частично входящего в состав гелазского яруса, ранее находившегося в неогене, и кочковского, включенного в квартер.

Представлены результаты исследования верхних 0-1000 мм керна донных отложений оз. Телецкое с подводного хребта Софьи Лепневой. При скорости осадконакопления в данном районе дна озера в 0.3 мм/год (с учетом влажности осадка 0.45 мм/год) керн вскрывает осадки возрастом около 2000 лет. Выявлено 194 вида (212 разновидностей и форм) диатомовых водорослей. Анализ состава танатоценозов показал, что преобладают обитатели дна и обрастаний, широко распространенные по географической приуроченности, индифферентные по отношению к солености, предпочитающие слабощелочные условия, бета-мезосапробионтные виды. Количество створок диатомей варьировало от 0.86 до 64.40 млн ств./г при среднем 22.90 ± 0.78 млн ств./г. За последнее тысячелетие пики численности диатомей, особенно представителей холодолюбивого комплекса и основного доминанта Aulacoseira subarctica (O. Müll.) Haw., были приурочены к периодам с пониженной температурой воды в озере. По соотношению количества створок видов-индикаторов рН условий была реконструирована величина рН для изученного временного отрезка, которая за период с 172 г. до н. э. до 2006 г. изменялась в пределах от 7.51 до 7.69 при среднем значении 7.580 ± 0.003. Полученная с помощью спектрального (Фурье) анализа прогнозируемая до 2259 г. величина рН будет варьировать в пределах 7.53-7.63, при аналогичной средней величине 7.580 ± 0.001. Анализ реконструированных и прогнозных значений рН показал, что их изменения находятся в очень узком диапазоне и соответствуют слабощелочной среде (7.0-8.5). Реконструкция и прогноз величины рН могут свидетельствовать о постоянстве условий среды в озере как в предыдущие временные отрезки, так и ближайшем будущем.

Приводятся результаты исследования геохимии неопротерозойских и нижнекембрийских отложений Березовской впадины (БВ). Среди них в качестве вероятных нефтематеринских выделяется глинистая пачка в составе сералахской свиты, для которой составлен набор геохимических карт и выполнена оценка генерационного потенциала и масштабов нефтегазообразования ее глинистой пачки на основе объемно-генетического метода. Количество эмигрировавших жидких УВ составляет около 8 млрд т.

Приведены основные результаты оценки нефтегазового потенциала практически всех известных на сегодняшний день осадочных впадин африканского континента и прилегающих акваторий Средиземного моря, Индийского и Атлантического океанов по материалам, опубликованным после выхода в 1994 г. известной монографии коллектива авторов под редакцией В.И. Высоцкого, в которой такая оценка была в последний раз опубликована в российской нефтегеологической литературе. Приведенные материалы в ряде случаев позволяют существенно уточнить представления как о величине начальных потенциальных геологических и извлекаемых ресурсов УВ бассейнов этого региона, так и степени разведанности последних на начало 2015 г., количестве открытых месторождений нефти и газа и распределении ресурсов и месторождений по группам и типам бассейнов, суше и акватории.

На примере исследований в Приольхонье (Западное Прибайкалье) представлен новый подход к интерпретации данных малоглубинной электротомографии разломных зон. Он основан на представлениях тектонофизики о стадийности разломообразования, предопределяющей закономерное существование в породном массиве разных уровней нарушенности субстрата. Уровни выявляются посредством статистического анализа измеренных величин удельного электрического сопротивления, что позволяет выделять на геоэлектрическом разрезе границы разломной зоны в целом и ее внутренние подзоны, связанные с формированием главного сместителя и разрывов 2-го порядка. Информация подобного типа является основой для решения прикладных и фундаментальных задач тектоники, рудной и инженерной геологии.

Проведено исследование формирования рельефа разломных зон в связи с развитием их внутренней структуры в процессе разломообразования. В качестве метода исследования использовано физическое моделирование с последующим построением цифровых моделей рельефа (ЦМР) экспериментальной поверхности деформируемого образца. На основе ЦМР рассчитан градиент вертикальных движений. Установлено, что рельеф разломных зон, образованных при сдвиге и растяжении, зависит от состояния их внутренней структуры. Каждый из элементов внутренней структуры вносит свой вклад, отличный от других элементов, в формирование рельефа. Развитие рельефа зависит от условий проведения эксперимента, таких как вязкость модельного материала и скорости деформирования модели. На каждой из трех основных временных стадий формирования разломной зоны ее рельеф имеет различное строение.

Рассмотрены физические основы фазового электроразведочного способа вызванной поляризации (ВП) на основе извлечения информации из естественного электромагнитного поля Земли (ЕЭМПЗ) в диапазоне частот 0.1-20.0 Гц. Дано научно-техническое обоснование дифференциальной схемы измерения параметров ЕЭМПЗ, алгоритма обработки принимаемых сигналов с выделением коэффициента вызванной поляризации, исходя из условия идентичности характеристик поля в обеих приемных линиях. Способ заключается в регистрации случайных шумовых сигналов с двух смежных электрических приемных диполей при одновременном запоминании амплитуд и автоматическом их выравнивании. Далее производится вычисление разности сигналов с последующей нормировкой по энергии. Изложенные в статье теоретические основы выделения коэффициента ВП ЕЭМПЗ и алгоритм обработки были проверены в ходе лабораторных испытаний. При полной идентичности среды под приемными диполями был получен коэффициент ВП порядка 0.01-0.03, обусловленной погрешностью элементной базы входных цепей аналогового тракта. Приведены результаты полевых испытаний на железорудном месторождении Самсон, Республика Хакасия. В ходе опытных работ подтвержден эффект ВП в ЕЭМПЗ в районе аномалии и показана сходимость результатов с теоретическими и лабораторными исследованиями, а также данными, полученными с помощью импульсной аппаратуры КЭП-М. Сделан вывод о возможности применения данного способа для обнаружения продуктивных аномалий, а также о его преимуществах в части исключения искусственных источников возбуждения георазреза.