Главная – Журналы – Геология и геофизика 2018 номер 3

Ртуть в морских осадочных породах является маркером гидротермальной активности, палеоклиматических условий осадконакопления, а также индикатором первичной биопродукции в морях и океанах. На гайотах (плосковершинные подводные горы) формируются гидрогенные железомарганцевые корки с содержанием ртути до 148 мг/т. Комплексное исследование железомарганцевых образований, поднятых в 13-м рейсе НИС «Вулканолог» (1982 г.) со склонов гайота Сет, расположенного в западной части подводных гор Маркус-Уэйк, показало аномально высокое содержание ртути (до 4120 мг/т). По генезису железомарганцевые образования гайота Сет соответствуют гидрогенным кобальтбогатым железомарганцевым коркам гайотов Мирового океана. Накопление Hg в железомарганцевых корках гайота Сет происходило в течение кайнозоя путем сорбции железомарганцевыми оксигидроксидами из придонной морской воды. Наиболее интенсивное накопление ртути проявилось в этап плиоценовой вулканотектонической активизации.

Проведено геологическое и геохимическое изучение гранитоидов оленекского комплекса Оленекского выступа фундамента северной части Сибирского кратона, возраст которых был определен авторами статьи ранее и составил 2036 ± 11 млн лет. Гранитоиды оленекского комплекса по своему составу соответствуют высокоглиноземистым кварцевым диоритам, гранитам и лейкогранитам нормального петрохимического ряда. Геохимические и минералогические характеристики кварцевых диоритов позволяют отнести их к гранитам переходного I-S -типа, а гранитов-лейкогранитов к гранитам S -типа. Значения ɛ_Nd( T ) в гранитах оленекского комплекса составляют -0.2…+1.4, Nd модельный возраст равен 2.4-2.5 млрд лет. Кварцевый диорит обнаруживает значение ε_Nd( T ) = +3.0 и Nd модельный возраст T (DM) = 2.2 млрд лет. Геохимические характеристики гранитов-лейкогранитов указывают на их формирование за счет плавления источника грауваккового состава, в то время как для кварцевых диоритов предполагается источник, произведенный в результате смешения гранитного и базальтового расплавов. Структурное положение гранитоидов оленекского комплекса, а именно то, что гранитоиды прорывают смятые в складки породы эекитской свиты и при этом сами являются практически недеформированными массивными образованиями, позволяет рассматривать их как породы, формирование которых происходило на постдеформационной стадии эволюции региона после завершения палеопротерозойских орогенических событий. Внедрение гранитоидов фиксирует завершение становления раннепротерозойского Эекитского складчатого пояса на западной (в современных координатах) окраине Биректинского террейна Оленекского супертеррейна и окончательное формирование структуры этого супертеррейна. Следующий этап магматизма (1.98-1.96 млрд лет), наиболее хорошо проявленный в выступах фундамента северной части Сибирского кратона, отражает уже объединение всех террейнов северной части кратона, входящих в Анабарский и Оленекский супертеррейны, в единую общую структуру.

Золотоносные альбит-амфибол-пироксеновые родингиты Агардагского гипербазитового массива (Южная Тува, Россия) приурочены к субширотной зоне дробления серпентинитов. На контакте родингитов и серпентинитов развита зона золотоносных нефритоидов. Для изучения Au-Cu-Ag минерализации серпентинитов, родингитов и нефритоидов были использованы оптическая и сканирующая электронная микроскопия, микрорентгеноспектральный, флуоресцентный, химический, ИСП-МС и рентгенографический фазовый анализы. В серпентинитах присутствуют сульфиды меди - халькозин и дигенит и отсутствуют минералы золота и серебра. Медь входит также в виде примеси в антигорит, хромшпинелид, магнетит до 0.1-0.3 мас. %, паркерит до 1.2 мас. % и миллерит до 7.9 мас. %. В родингитах выявлено большое разнообразие минералов группы самородного золота и меди: 1) купроаурид и тетрааурикуприд, без примесей и с примесями серебра от 0.1 до 1.2 мас. %; 2) электрум состава Ag_0.50-0.49Au_0.50-0.51 (650-660 ‰) в срастании с AuCu, иногда в виде структур распада; 3) электрум состава Ag_0.70-0.64Au_0.30-0.36 (440-510 ‰), содержащий включения AuCu и сульфидов меди (джирит, ярровит); 4) высокопробное золото (750-990 ‰) в виде прожилков в электруме; 5) самородная медь. Состав сульфидов меди варьирует от халькозина до ковеллина. Субмикронные включения гессита Ag₂Te обнаружены в халькозине. В нефритоидах количество минералов меди, золота и серебра существенно меньше, чем в родингитах - присутствуют халькозин, электрум состава Ag_0.64-0.63Au_0.36-0.37 (530-540 ‰), купроаурид и тетрааурикуприд. Среди гипергенных минералов установлены аурикузит, апачит, брошантит, высокопробное золото, самородная медь и куприт. На основе текстурных особенностей и взаимоотношений минералов родингитов и нефритоидов определена последовательность минералообразования на Агардагском рудопроявлении. Обоснован механизм образования Au-Cu-Ag минерализации при участии CO₂-содержащих низкосернистых беcхлоридных Au-, Ag-носных щелочных флюидов в восстановительной обстановке.

Рассмотрена проблема сравнения кристаллических горных пород по составу между собой и с составом слагающих эти породы минералов. Предложен вариант изображения состава горных пород и составов слагающих эти породы минералов на плоскости в виде треугольника. В основу построения взят опыт изображения составов для фазовых диаграмм. На основе анализа кристаллохимических особенностей клинопироксенов и гранатов показано, что для изображения составов этих и других минералов достаточно трех параметров. Для этого однотипные компоненты составов пород и минералов складываются в молекулярных пропорциях и наносятся на треугольник DO - 1/2(R₂O₃) - XO₂, где DO = (MgO + CaO + FeO + MnO + NiO +...) + 1/4(Na₂O + + Al₂O₃) + 1/4(K₂O + Al₂O₃), 1/2(R₂O₃) = 1/2(Al₂O₃ + Fe₂O₃ + Cr₂O₃ +...) - (1/4(Na₂O + Al₂O₃) + 1/4(K₂O + + Al₂O₃)), XO₂ = SiO₂ + TiO₂. При этом составы минералов представляют собой суммы слагающих их компонентов: Ol = Fo + + Fa + Lar + Neph +..., Px = Di + En + Wol + Hed + Hyp + Jd + Aeg +..., Ga = Pyr + Gross + Alm + Spe + Ski + + Knr + Mj +..., и т. д. Предложена пошаговая методика расчетов. Дополнительным положительным моментом является возможность расчета содержания двух- и трехвалентного железа в анализах, полученных с помощью электронного микроанализатора, для гранатов и пироксенов. Проведено сопоставление составов глубинных пород и минералов, показавшее хорошее соответствие между составами горных пород и полями составов, которые выделяются исходя из составов слагающих эти породы минералов. Предложенная схема проекции позволяет визуально сравнивать составы пород с малым содержанием карбонатов и воды - от ультраосновных (типа дунитов) до кислых (типа гранитов).

Статья посвящена интерпретации сейсмоакустических данных сверхвысокого разрешения, полученных в 35-м рейсе НИС «Академик Иоффе» (2011 г.) на поднятии Сеара в Центральной Атлантике с помощью узколучевого параметрического эхолота-профилографа «SES 2000 deep». Результаты сейсмопрофилирования на северо-восточном склоне поднятия были сопоставлены с данными глубоководного бурения (скв. 929А-Е), на основании чего установлена геологическая природа большей части выявленных отражающих границ, проведено детальное сейсмостратиграфическое расчленение верхнечетвертичного осадочного разреза и сделаны выводы о роли гравитационных потоков и придонных течений в осадконакоплении на исследуемом склоне поднятия в ходе последних 1.2 млн лет.

Впервые проведено палеомагнитное и петромагнитное изучение карбонатного кампана-маастрихта (сенгилеевская, карсунская и радищевская свиты) в карьерах Большевик и Коммунар вблизи г. Вольск Саратовской области. В результате магнитных чисток выделены характеристические компоненты, соответствующие как нормальной, так и обратной полярности, для которых тест обращения положителен. По сенгилеевской свите и низам карсунской рассчитаны координаты палеомагнитных полюсов, статистически неотличимые от одновозрастных стандартных полюсов для стабильной Европы, и построены магнитополярные колонки разрезов, в которых идентифицированы аналоги известных магнитных хронов 33r, 32n2, 32n1, 31r. В слабомагнитных верхах карсунской свиты и радищевской свите, несмотря на ряд пропусков в определениях полярности, намечены магнитозоны преимущественно обратной и преимущественно нормальной полярности, отвечающие верхам хрона 31r и совокупности хронов 31n-30n соответственно. Петромагнитные данные способствуют индивидуализации подошвы радищевской свиты и служат индикатором отложений, обогащенных космогенным веществом.

Изучено распределение органического углерода в породах баженовского горизонта - уникального объекта преимущественно биогенной седиментации в Западно-Сибирском осадочном бассейне. Для определения концентраций органического углерода в породах использованы результаты анализов керна и расчеты по зависимостям керн-ГИС по данным радиоактивного и электрического каротажа. Использовано 4094 анализа керна и 48500 замеров по данным ГИС. Для баженовской и тутлеймской (нижняя подсвита) свит оба подхода дали одинаковый результат - среднее содержание органического углерода в породах 7.7 %. Построена детальная карта концентраций органического углерода в осадочных породах бассейна. Показано, что от периферии волжского осадочного бассейна Западной Сибири к его центральной относительно глубоководной части средняя концентрация органического углерода в породах возрастает от 2-4 % по периферии бассейна до 10-12 % в его центральной части. В распределении С_орг в бассейне имеет место асимметрия. Область максимальных концентраций С_орг занимает юго-западную часть внутренней области осадочного бассейна. В этой области мощность слоев, в которых концентрация С_орг превышает 10 %, составляет от 5 до 12-15 м. В разрезах максимальные концентрации органического углерода сосредоточены в их центральных и верхних частях. Установлено, что более всего обогащены органическим веществом силициты и обогащенные биогенным по природе кремнеземом микститы.

Влияние локальных напряжений и трещин на проницаемость угольного пласта зависит от их взаимной ориентации. Ориентация локальных напряжений в блоке Линьфэнь в юго-восточной части бассейна Ордос определялась систематическими измерениями трещин в лессах. Величины локальных напряжений рассчитывались по данным каротажа и гидравлического разрыва пласта. Были изучены ориентации трещин в угольном пласте № 5 и распределение плотностей перекрывающего его слоя песчаника. Результаты показывают, что максимальное горизонтальное напряжение имеет северо-восточное направление, почти параллельное преобладающей ориентации трещин в угольном пласте, что способствует их открытию. Минимальное горизонтальное напряжение, ориентированное перпендикулярно преобладающей ориентации трещин, провоцирует их закрытие. Угольный пласт № 5 характеризуется напряжениями σ_v > σ_H > σ_h, что способствует открытию субвертикальных трещин и увеличению проницаемости пласта. Очевидно, что проницаемость угольного пласта № 5 возрастает с увеличением эффективного вертикального напряжения и эффективного максимального горизонтального напряжения. Кроме того, установлена четкая экспоненциальная зависимость проницаемости угольного пласта № 5 от плотности концентрации трещин преобладающей ориентации. Поэтому трещины с преобладающей ориентацией 45° главным образом способствуют повышению проницаемости угольного пласта № 5 в блоке Линьфэнь. Многомерный анализ показывает четкие экспоненциальные зависимости между проницаемостью, плотностью концентрации трещин преобладающей ориентации и эффективным напряжением в угольном пласте № 5.

Рассматривается проблема причинности в низкочастотной электроразведке с искусственным и естественным источниками. Приведены численные примеры применения дисперсионных соотношений к спектрам передаточных функций методов вызванной поляризации и частотного зондирования, а также к компонентам теллурического, горизонтального магнитного и других магнитотеллурических тензоров. Предложены подходы к обработке и интерпретации спектров, в которых дисперсионные соотношения нарушаются.

Представлены результаты совместной инверсии кривых МТЗ, взятых из нескольких пунктов без какого-либо их предварительного отбора и нормализации, и искаженных присутствием латеральных неоднородностей электропроводности в среде. В расчетах используются синтетические данные МТЗ для трехмерной среды. Подготовка и интерпретация данных проводится с применением численной модели поля и искажений кривых МТЗ по методу Треффца. Для решения обратной задачи и оптимизации модели среды выбран нелинейный метод наименьших квадратов и итерационный процесс с вычислениями матрицы чувствительности и ее сингулярного разложения. Целевой функционал определяется невязками модельных и синтетических «экспериментальных» кривых кажущихся сопротивлений, соответствующих элементам тензоров импеданса на боковой диагонали. Достоверность восстановленной модели среды характеризуется дисперсией отклонений ее параметров от параметров известной модели, взятой для подготовки синтетических «экспериментальных» данных. Совместный учет искаженных кривых кажущихся сопротивлений на нескольких пунктах повышает степень достоверности результатов интерпретации. Полученное решение обратной задачи является приближенным и может быть использовано в качестве стартовой модели для других более сложных алгоритмов и программ.