Ю.В. Кисельников1, Е.Н. Перова2, В.Ф. Проскурнин1, А.Г. Шнейдер1 1Всероссийский геологический научно-исследовательский институт им. А.П. Карпинского, Санкт-Петербург, Россия 2Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, Россия
Метаморфические образования на Северо-Восточном Таймыре отражают сложную историю геологического развития территории и выступают фактором металлогенического районирования. Цель работы – оценка характера и степени метаморфических преобразований вмещающих пород Борзовского золоторудного узла. Породы претерпели однотипные и очень выдержанные изменения, при анализе которых выделены три стадии: ранняя (по парагенезису актинолита с альбитом-олигоклазом T оценивается в 360-450°С), пиковая (равновесная ассоциация роговая обманка-плагиоклаз определяет T в 550-640°С, по Na в Ba-полевом шпате – в 530-580°С) и низкотемпературная (метасоматическая? - количества AlIV
в клинохлоре соответствуют T в 330-280°С). На связь преобразований с гранитоидами позднего палеозоя указывают: общая дискордантная форма метаморфического ореола, доминирование спессартиновго минала в гранатах, резкая неравновесность минеральных парагенезисов, обилие минералов с летучими компонентами (F-, [OH]- и [SO42-]), K-Ar возрасты биотита (253 ± 5 млн лет) и плагиоклаза (239 ± 8 млн лет) – последние согласуются с известными датировками постколлизионных позднепалеозойсо-мезозойских гранитоидов и сопряженных контактовых воздействий. Значительная мощность всего метаморфического ореола подтверждает геофизическую модель предшественников, согласно которой на рудный узел оказывает влияние невскрытое эрозией тело позднепалеозойских гранитоидов. Контуры ореола изученных метаморфических преобразований предлагается использовать для обоснования границы рудного узла. Расположенные внутри сульфидно-кварцевожильные и метасоматические проявления Cu-Au-Ag относятся, таким образом, к плутоногенному типу, возраст их моложе процесса метаморфизма.
Настоящая работа посвящена геологической, минералогической и изотопно-геохимической (главный, редкие и редкоземельные элементы, Sm-Nd изотопная систематика) характеристике уникального проявления калевийского (1923-1926 млн лет) коматиитового магматизма, впервые установленного в разрезе супракрустального комплекса каскамской свиты террейна Инари Кольско-Норвежской области Фенноскандинавского щита.
В массивных и порфировидных коматиитах установлен ранний (магматический) парагенезис, представленный оливином 20–40%, ортопироксеном до 5%, роговой обманкой до 10 %, клинопироксеном 20–40% и плагиоклазом – 20–30%. Рассчитанные в программном комплексе COMAGMAT3.73 ликвидусные температуры для оливина и пироксенов находятся в диапазоне ~ 1500–1200°С.
Коматииты каскамской свиты относятся к Al-недеплетированному типу и характеризуются низким уровнем содержания РЗЭN (1-2 относительно хондрита C1), их суммарной концентрацией (∑РЗЭср =0.15-0.36 г/т) и нефракционированным характером распределением РЗЭ, что является следствием генерации и эволюции их первичных расплавов вне поля термодинамических условий устойчивости граната.
Zr–Y–Nb и Sm-Nd систематики пород коматиит-толеитовой ассоциации свидетельствует о происхождение их первичных высокотемпературных расплавов из деплетированного плюмового мантийного источника (εNdT=+3.2±0.3), отличного от мантийных источников ятулий-людиковийских пикрит-коматиитовых ассоциаций Центрально-Лапландского зеленокаменного пояса Финляндии и Печенгской интракратонной структуры.
Учитывая условия изменения пород каскамской свиты в амфиболитовой фации метаморфизма можно полагать, что коматиит-толеитовая ассоциация представляет собой глубоко эродированный (не менее 10 км) срез верхнекорового вулканического аппарата.
Охарактеризованы интрузивы монцонит-сиенитового состава, распространенные в пределах Биликано-Хуламринской магматической зоны Центрального сегмента Яно-Колымского орогенного пояса. Данные породы слагают малые интрузии, прорывающие терригенные толщи пород Иньяли-Дебинского турбидитового террейна. Рассматриваемые монцонитоиды содержат умеренное количество кремнезема и Al2O3, при повышенных количествах K2O, Na2O и MgO, по химическому составу соответствуют латитам и близки шелочным салическим интрузиям Алданской магматической провинции. Соотношения концентраций петрогенных и редких элементов породы указывают на принадлежность данных пород к гранитоидам конвергентных границ, включая синколлизионные и вулканических дуг. По результатам U‒Pb датирования возраст (SIMS) циркона из кварцевых сиенитов составил 84.0 млн лет. Он соответствует второму импульсу магматической активности Охотско-Чукотского вулканогенного пояса. Специфический состав монцонитоидов, близкий к породам шошонит-латитового ряда, обусловлен их локализацией глубоко в тылу пояса, на удалении более 200 км от его осевой зоны, на сиалическом субстрате, представленном турбидитовыми терригенными комплексами.
В работе приведено описание методов трехмерной интерпретации гравитационных и магнитных аномалий с учетом рельефа земной поверхности. Параллельные алгоритмы решения прямых задач гравиметрии и магнитометрии (вычисления значений полей от источников), программно реализованы для персональных компьютеров с графическими ускорителями. На основе этих алгоритмов разработаны методы решения обратных задач на множествах корректности. При моделировании источники аномалий произвольной формы аппроксимируются плотной регулярной сеткой, элементами которой являются параллелепипеды. Методы выделения аномалий и локализации источников в земной коре, вычисление их физических параметров применены при моделировании строения ультрабазитовых массивов Крака на территории Южного Урала площадью 50х80 км2. Высота горных хребтов на этом участке достигает 1043 метра, а перепад высот рельефа более 500 м.
Уникальные связи параметров вызванной поляризации (ВП) со строением межфазных поверхностей раздела и порового пространства пород обеспечивают высокий интерес прикладной науки — обеспечивает непрерывное расширение области применения метода. Физико-химическая теория явления ВП пород имеет заменное количество пробелов. Последнее обусловлено сложность процессов, формирующих вторичные электрические поля в горных породах. До настоящего времени результаты лабораторных исследования остаются основным источником «новых знаний» о механизмах и процессах, протекающих в горных породах под действием электрического поля. В последнее 10 лет выдвинуто несколько новых гипотез, механизмов и моделей ВП пород с включениями электронопроводящих минералов (ЭМ), ключевые особенности которых описаны в статье. Эти гипотезы активно обсуждаются и используются для интерпретации данных ВП, полученных в лаборатории и поле. В работе приводятся результаты экспериментального изучения ВП межфазной границы «шунгит – поровая влага», выполненного на синтетической капиллярной модели пород с включением ЭМ. На основе вольтамперометрических измерений установлены основные особенности поляризации шунгита в водном растворе NaCl. Дается
оценка величины токов обмена, динамики поляризации межфазной границы раздела
при различных плотностях тока, особенности релаксации межфазного потенциала.
Впервые приводятся измерения электрических токов, текущих в модели и внутри
включения шунгита — токов ВП. Доказано, что релаксации электрического поля в
модели и токов ВП имеют идентичные зависимости. Экспериментально подтверждена пропорциональность
интенсивности поляризации включения шунгита нормальной компоненте тока на
межфазной поверхности раздела «шунгит-поровая влага». Полученные и
опубликованные материалы указывают на доминирующую роль механизма электродной
поляризации включений ЭМ в породах. Приводится описание наиболее вероятного
механизма ВП межфазной поверхности «ЭМ-поровая влага» в породах.
А.Ю. Гладенков1, А.Ю. Казанский1 1Геологический институт РАН, Москва, Россия
Ключевые слова: олигоцен, диатомовые водоросли, Западная Камчатка, магнитостратиграфия, возраст маркирующих диатомовых уровней
Представлены результаты оценки возраста палеогеновых маркирующих биостратиграфических уровней по диатомовым водорослям в разрезе морского кайнозоя в бухте Квачина (Западная Камчатка), полученные при использовании магнитостратиграфических данных. На основе прямой корреляции со Шкалой геомагнитной полярности удалось определить возраст таких уровней в интервале от субхрона C13r (35.10 - 33.73 млн лет) до субхрона C9r (27.86 – 27.44 млн лет). Наибольший интерес представляют датировки уровней появления и исчезновения Lisitzinia ornata (27.71 и 27.54 млн лет, соответственно) и уровня появления Rocella gelida (27.49 млн лет). Это первый опыт оценки абсолютного возраста олигоценовых биогоризонтов по диатомеям на основе магнитостратиграфии не только в разрезах Камчатки, но и Северо-Тихоокеанского региона в целом. Проведено сравнение полученных возрастных датировок с таковыми, опубликованными в литературе по материалам изучения разрезов скважин глубоководного бурения в различных регионах Мирового океана.
В.А.Верниковский1,2, В.С.Шацкий2,3 1Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН, Новосибирск, Россия
2Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия
3Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН, Новосибирск, Россия
Ключевые слова: Тектоника, глубинная геодинамика, плюмы, метаморфизм, магматизм, геомагнитное поле, Томторское месторождение, Сибирь, Арктика.
В специальном выпуске журнала посвященном памяти академика Николая Леонтьевича Добрецова публикуются статьи, отражающие развитие исследований и его идей в тех направлениях, которые входили в круг его научных интересов. Многообразие научных интересов Н.Л. Добрецова определило широкий круг тематик представленных статей. Этот круг охватывает тектонику, глубинную геодинамику, взаимодействие тектоники плит и плюмов, метаморфизм, включая метаморфизм сверхвысоких давлений в зонах субдукции, закономерности структуры геомагнитного и гравитационного полей, их связь с проявлениями плюмового магматизма, уникальные месторождения полезных ископаемых.
Ю.Н. Пальянов1,2, Ю.М. Борздов1, И.Н. Куприянов1, А.Ф. Хохряков1,2, Ю.В. Баталева1 1 Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН, Новосибирск, Россия
2 Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия
Ключевые слова: алмаз, эксперимент, высокие давления, металл-углеродные расплавы, мантия, флюиды, генезис алмаза
Природные алмазы полигенны и образуются в очень широком диапазоне Р-Т параметров, составов среды кристаллизации и фугитивности кислорода. Как доказано в последние годы, генезис части алмазов непосредственно связан с кристаллизацией алмаза из металл-углеродных расплавов. Поскольку в природных минералообразующих процессах весьма вероятно участие различных компонентов, характерных для мантийных сред, представляется актуальным проанализировать результаты экспериментов по влиянию флюидов системы C-O-H-N-S на особенности кристаллизации и индикаторные характеристики алмаза. Представленные в обзоре экспериментальные данные показывают, что повышение концентрации флюидных компонентов (N, O, S, H2O, CH4-H2) при постоянных Р-Т параметрах оказывает ингибирующее влияние на процессы кристаллизации алмаза в металл-углеродном расплаве и, в конечном итоге, приводят к образованию метастабильного графита вместо алмаза. Повышение Р и Т уменьшает ингибирующее влияние примесей и расширяет область кристаллизации алмаза. Выявлены основные закономерности специфических изменений морфологии, дефектно-примесного состава и внутреннего строения кристаллов алмаза в зависимости от типа и концентрации примеси в среде кристаллизации. Обосновано, что примесно-обусловленные специфические изменения морфологии алмаза и тенденции изменения концентрации азота в алмазе являются индикаторными характеристиками условий кристаллизации и основой для реконструкции процессов образования алмаза в восстановительных условиях металлсодержащей мантии.
Изучение состава и условий кристаллизации оливина в кимберлитах имеет важное значение для понимания процессов их петрогенезиса и прогноза алмазоносности. Целью данной работы является исследование происхождения наименее изученной генерации этого минерала, позднего высокомагнезиального оливина. Материалом для исследования послужили образцы абсолютно неизменённых кимберлитов из трубки Удачная-Восточная, где все генерации оливина сохранены в полном объёме. Результаты сканирующей электронной микроскопии и микрозондового анализа показали, что высокомагнезиальный оливин характеризуется следующими вариациями химического состава: Mg# (Mg/(Mg+Fe2+)×100, мол. %) 93.3-98.7, 0.01-0.05 мас. % NiO, 0.12-1.88 мас. % CaO, 0.18-0.94 мас. % MnO. Этот оливин образует парагенетическую ассоциацию с поздними магматическими минералами кимберлитов: магнетитом, перовскитом, апатитом, монтичеллитом, содалитом, флогопитом, джерфишеритом и кальцитом. Идентифицированы следующие формы проявления высокомагнезиального оливина: индивидуальные зёрна (первая находка в кимберлитах), внешние каймы, дочерние фазы в расплавных включениях, фазы в заливах и трещинах в более ранних генерациях оливина, а также в интерстициях микроксенолитов. Установлено, что его кристаллизация происходила из щелочно-карбонатно-хлоридных расплавов. Температуры и значения фугитивности кислорода кристаллизации высокомагнезиального оливина полуколичественно могут быть оценены в 670-780 °С и +3.6 - +7.4 лог. ед. ΔQFM. Полученные данные свидетельствуют о формировании такого оливина из проэволюционировавших кимберлитовых расплавов, что противоречит ранее предложенным моделям, предполагающим его формирование из флюидов или при серпентинизации кимберлитов.
Котульскит PdTe – наиболее распространенный минерал палладия в месторождениях элементов платиновой группы (ЭПГ) Федорово-Панского расслоенного комплекса (ФПК). В работе представлены новые данные о благороднометальном парагенезисе и химическом составе котульскита из Северного рифа на участке Пешемпахк. На этом участке Северный риф, детально разведанный на платинометальном месторождении Киевей, продолжается в восточном направлении. Малосульфидное оруденение, содержащее до 15 г/т ЭПГ и Au, выходит здесь на поверхность, но не образует рудных тел на глубине. Цель исследования – выявление минералогических отличий между прерывистым оруденением участка Пешемпахк и рудными телами месторождений ФПК. 890 зерен минералов платиновых металлов и Au изучены в аншлифах методом электронной микроскопии, включая энергодисперсионный рентгеновский микроанализ; котульскит подтвержден методом комбинационного рассеяния в сравнении с синтетическим аналогом. Благороднометальная ассоциация участка Пешемпахк в относительных объемных процентах включает: котульскит (38 %), изомертиит (22 %), сперрилит (18 %), стибиопалладинит (11 %), холлингуортит (3 %) и золото (3 %). Парагенезис благородных металлов участка отличается от главных месторождений ФПК, где преобладают сульфиды и теллуриды ЭПГ (брэггит, высоцкит, меренскиит, мончеит и котульскит). Котульскит участка Пешемпахк содержит в среднем 8.4 мас. % Bi, тогда как для месторождений характерен более полный ряд составов твердого раствора котульскит-соболевскит со средними концентрациями 13.3–20.2 мас. % Bi. Кроме этого, в изученных образцах отмечается сурьмяная разновидность котульскита, содержащая до 10.3 мас. % Sb. Совместное нахождение двух разновидностей котульскита свидетельствует о формировании оруденения в условиях наиболее низкотемпературного магматического процесса. Таким образом, благороднометальный парагенезис и состав котульскита из ЭПГ оруденения ФПК являются его важными типоморфными признаками. Полученные результаты могут быть использованы для прогнозирования рудных зон в аналогичных условиях.
Выполнено петролого-геохимическое и геохронологическое изучение габбровых интрузий утлыкташского комплекса в северной части Западно-Магнитогорской зоны Южного Урала. Изученные интрузии приурочены к бортам Имангуловской мульды синсдвигового генезиса и к её периферии. Возраст формирования габбро Уразовского массива согласно новым LA-ICP-MS данным составляет 333±3 млн лет. Геохимические особенности и изотопный Nd-Sr состав пород утлыкташского комплекса указывают на слабодеплетированную мантию типа PM в качестве источника с последующим значительным фракционированием магмы при слабой степени ассимиляции коровых пород (до 6 %). Термодинамическое моделирование согласуется с моделью фракционирования единого мантийного расплава, из которого кристаллизовались все изученные габброидные тела. ID TIMS и LA-ICP-MS U-Pb датировки цирконов (от 0.44 до 2.73 млрд лет) свидетельствуют об участии древней континентальной коры и возможно офиолитов меланжевой зоны Главного Уральского разлома, по которому Магнитогорский островодужный террейн был надвинут на палеоокраину Лавруссии. Геологическая позиция утлыкташского комплекса и его геохимическое сопоставление с базитами центральной части Магнитогорской мегазоны указывают на формирование во время синколлизионного рифтогенеза в раннем карбоне, предваряющего сборку суперконтинента Лавразия.
Е.А. Богданов1,2, Н.Ю. Матушкин1,2, А.Е. Верниковская1,2, А.В. Травин3 1Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия 2Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН, Новосибирск, Россия 3Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН, Новосибирск, Россия
В статье приводятся результаты геолого-структурных, минералого-петрографических, геохимических и геохронологических (40Ar/39Ar) исследований офиолитов северного и юго-восточного фрагментов Татарско-Ишимбинской сутурной зоны Енисейского кряжа, объединенных в Рыбинско-Панимбинский пояс. Они состоят из массивных и подушечных метабазальтов, массивных и расслоенных метагаббро и метадолеритов, представляя верхние фрагменты океанской коры. Их образование происходило из деплетированных мантийных источников, отвечающих компонентам N-MORB и E-MORB геохимических типов, в обстановке срединно-океанского хребта или окраинного моря. Создана модель тектонической истории размещения офиолитов на окраине Сибирского кратона в неопротерозойское время. На границе мезо- и неопротерозоя (1051–916 млн лет, Stenian–Tonian) происходило формирование надвиговой структуры и аккреция коры океанского типа (офиолитов) к пассивной окраине Центрально-Ангарского террейна (микроконтинента). Позднее, в связи со сближением и косой коллизией этого микроконтинента с Сибирским кратоном (786–749 млн лет назад), в породах Татарско-Ишимбинской сутурной зоны, включая офиолиты, проявились сдвиго-надвиговые деформации. В криогении (708–700 млн лет назад), в связи с новым этапом тектонической активности в период трансформации конвергентных обстановок – завершения коллизии и начала активной континентальной окраины, в породах этой зоны происходили сдвиговые и взбросовые деформации.
М.Й. Шумскайте1, Т.А. Янушенко1, В.Г. Смирнов2, Н.А. Голиков1 1Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН, Новосибирск, Россия
2Институт неорганической химии им. А.В. Николаева СО РАН,Новосибирск, Россия
Ключевые слова: Газовый гидрат, сорбированная вода, ядерный магнитный резонанс, времена продольной и поперечной релаксации
Исследование посвящено оценке доли сорбированной воды, превратившейся в лед и гидрат, при взаимодействии влажных песчаных образцов с метаном методом ЯМР релаксометрии. Показано, что в мелких порах на границе порода-флюид имеется тонкая пленка прочносвязанной воды. Эта вода не замерзает при отрицательных температурах, достигнутых в ходе эксперимента, ее количество остается постоянным, независимо от содержания воды в образце. Для всех образцов рассчитано количество прочносвязанной воды, а также воды, превратившейся в лед и гидрат. Исходя из известной стехиометрии гидрата рассчитано количество метана, перешедшего в гидрат. На основании полученных данных определено оптимальное содержание воды в образце, при котором образуется наибольшее количество гидрата.
В.В. Арапов1 *, А.А. Еманов1, 2 А.Ф. Еманов1, А.В. Фатеев1, 2 1 Алтае-Саянский филиал Федерального исследовательского центра «Единая геофизическая служба Российской академии наук», Новосибирск, Россия
arapovviktor90@gmail.com
2 Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука Сибирского отделения Российской академии наук,Новосибирск, Россия
Ключевые слова: Добротность среды, внутреннее поглощение, рассеяние на неоднородности среды, Qopen, Алтае-Саянская складчатая область, Чуйско-Курайская зона.
Выполнено исследование затухания сейсмических волн и его компонент в земной коре Чуйско-Курайской зоны Горного Алтая методом инверсии огибающей коды [Sens-Schönfelder, Wegler, 2006]. В анализе использовались волновые формы землетрясений с магнитудой ML > 2.5, зарегистрированные сетью стационарных и временных станций АСФ ФИЦ ЕГС РАН в пределах исследуемого региона. В результате определен вклад поглощения Qi-1 и рассеяния Qsc-1
в общее затухание QT-1 основных структур региона, выполнена оценка пространственного распределения параметра Qt, также сейсмического альбедо В0.
Показано доминирование вклада поглощения над рассеянием в общее затуханием
сейсмических волн. Полученные значения параметра сейсмической добротности
позволят в дальнейшем выполнять точный расчет моментных магнитуд и оценку
очаговых параметров землетрясений, а также более точно рассчитывать
искусственные акселерограммы и пр.
А.А. Добрынина1,2, А.В. Саньков1, И.В. Буддо1, И.А. Шелохов1, В.А. Саньков1 1Институт земной коры СО РАН, Иркутск, Россия 2Геологический институт им. Н.Л. Добрецова СО РАН, Улан-Удэ, Россия
Ключевые слова: Арктика, пассивная сейсмика, сейсмические шумы, верхняя часть разреза, бугры пучения, трудноизвлекаемые запасы
В работе приводится краткий обзор методов, основанных на анализе естественных микросейсмических колебаний Земли (методов пассивной сейсморазведки): пространственной автокорреляции, сейсмической интерферометрии и спектральных отношений компонент сейсмического шума, а также их применение для изучения строения и свойств верхней части разреза в условиях Арктики. Выполнен анализ и интерпретация верхней части разреза через бугры пучения в арктической зоне методами спектральных отношений компонент сейсмического шума. Полученные двумерные разрезы отражают горизонтальное слоистое строение верхней части разреза – на профилях отчетливо выделяются четыре основных слоя, которые могут быть интерпретированы как верхний осадочный, фундамент и два промежуточных слоя, отличающихся по скоростным характеристикам. Разрез нарушен вертикальными и наклонными неоднородностями, которые протягиваются от нарушений в фундаменте до поверхности и отличаются высокой анизотропией свойств и пониженной жесткостью. Пространственная корреляция выявленных субвертикальных неоднородностей с положением бугров пучения на поверхности позволяет предположить, что эти области представляют собой ослабленные зоны, возможно, зоны разломов или проводящие каналы. По итогам обзора научных публикаций сделан вывод о надежности результатов, полученных методами пассивной сейсмики, что подтверждается другими независимыми геофизическими методами исследования. Методы пассивной сейсмики показывают высокую эффективность при работах в труднодоступных районах, таких как арктическая зона, т.к. не требуют длительной установки наблюдательной сети, а при использовании методов спектральных отношений – не требуют большого количества сейсмических станций. Они особенно полезны при изучении месторождений трудноизвлекаемых запасов нефти и газа, характеризующихся сложным строением верхней части разреза (первые метры), т.к. позволяют оперативно изучить верхнюю часть разреза для глубин от первых метров до десятков километров при проведении рекогносцировочных работ без значительных финансовых и трудовых затрат. С точки зрения экологии методы пассивной сейсмики являются самыми щадящими, т.к. являются не инвазивными и неразрушающими.
В статье представлены результаты численного моделирования и инверсии данных бокового каротажного зондирования (БКЗ) для определения геоэлектрических параметров нефтегазонасыщенных коллекторов северных месторождений Западной Сибири. Исследование основано на анализе синтетических сигналов БКЗ, рассчитанных для типичной модели ачимовских отложений Ямбургского месторождения, характеризующихся небольшой толщиной коллекторов. Рассмотрено влияние изменения таких параметров, как удельное электрическое сопротивление (УЭС) пласта, толщина зоны проникновения (ЗП) и сдвиг данных по глубине, на сигналы БКЗ. Проведена оценка точности восстановления параметров коллектора с помощью двумерной численной инверсии, выявлены области эквивалентности и предложены рекомендации по минимизации погрешностей. Результаты показали, что наибольшая чувствительность сигналов БКЗ наблюдается к изменению УЭС пласта и толщины ЗП, при этом погрешность определения УЭС пласта составляет до 12%.
Адакиты вулканических комплексов Валоваям и Тымлат образовались в процессе субдукции миоценовой океанической литосферы Командорской котловины под Северную Камчатку и ее взаимодействия с перидотитами мантийного клина. Пост-коллизионные адакитовые дациты палеовулкана Бакенинг (Центральная Камчатка) связаны с деструкцией и плавлением палеослэба мезозойской Кроноцкой микроплиты после коллизии Кроноцкой островной дуги под воздействием горячей подслэбовой астеносферной мантии. Среди микровключений в минералах и в вулканическом стекле адакитов Камчатки преобладают сплавы системы Cu-Ag-Au и хлориды серебра, присутствуют различные сульфиды, самородные металлы, сплавы, оксиды и гидроксокарбонаты халькофильных элементов, ассоциации которых сопоставимы с парагенезисами рудных минералов в эпитермальных и порфировых месторождениях Дального Востока РФ. Адакиты Камчатки характеризуются повышенными содержаниями серебра и золота по сравнению с лавами островных дуг и задуговых бассейнов. Источниками рудных элементов в них могли быть как метаморфизованные базиты субдуцированной океанической коры, так и перекрывающие их металлоносные пелагические осадки. Делается вывод о том, что адакиты, сформировавшиеся в условиях субдукции молодой океанической литосферы (Северная Камчатка), а также плавления более древней океанической литосферы при разрыве и отрыве слэба (Центральная Камчатка) могут быть магматическими прекурсорами развитой здесь медно-золото-серебряной минерализации. Высказывается предположение, что связанные с адакитами металлогенические процессы могут проходить и на конвергентных границах плит других типов, в частности, в обстановке пологой субдукции.
А.И. Кожурин1,2, Т.К. Пинегина1 1Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН, Петропавловск-Камчатский, Россия
2Геологический институт РАН, Москва, Россия
Ключевые слова: Камчатка, Алеутская дуга, коллизия «дуга-дуга», активные разломы
Приведены данные об активных разломных деформациях полуострова Камчатский (Камчатка, Россия), расположенном между сближающимися Алеутской и Камчатской островными дугами. Выявлено, что сближение дуг приводит к сокращению земной коры полуострова Камчатский в поперечном Камчатке направлении, и что сближение осуществляется пододвиганием участвующих в коллизии блоков – Алеутской дуги под полуостров Камчатский и полуострова Камчатский под Камчатку. Показано, что такой способ реализации сближения характерен и для зон коллизии большего размера, например, между Индийской и Аравийской плитами с Евразиатской плитой. Во всех случаях пододвигается плита (блок), в тылу которой есть источник движений.
В.Н. Сергеев1, А.А. Соловьев1,2, Д.В. Кудин1, Р.В. Сидоров1, И.М. Алёшин1,2, Ф.В. Передерин1,2, К.И. Холодков1,2, Д.К. Мокров2, А.А. Камаев1, А.А. Груднев1,2, В.В. Кабров1, В.А. Атабекян3 1 Геофизический центр РАН, Москва, Россия2 Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН, Москва, Россия3 Институт геологии и разработки горючих ископаемых (АО “ИГиРГИ”), Москва, Россия
Ключевые слова: Геомагнитные измерения, магнитное поле Земли, методика измерений, аэромагнитная съёмка, наземная магниторазведка, компоненты магнитного поля Земли, магнитные аномалии, верификация моделей магнитного поля Земли.
Предлагается комплекс полевых геомагнитных исследований, направленный на оценку точностных характеристик моделей магнитного поля Земли, с привлечением инструментальных определений величин элементов геомагнитного вектора в заданной локации. В комплекс измерений входят аэромагнитная съёмка при помощи беспилотных воздушных судов, а также наземные измерения, включающие в себя площадную пешеходную магниторазведку и измерения абсолютных значений магнитного склонения и наклонения. Сформированная методика измерений позволяет решать задачу определения магнитного поля Земли на территориях с недостаточным покрытием данными стационарных наземных геомагнитных измерений. Приведены результаты применения сформированной методики на примере территории центральной части Западно-Сибирской платформы. Они подтверждают эффективность предложенного подхода для проведения измерений за ограниченное сезоном и погодой время. Получаемые данные обладают высокой точностью, что делает предложенную методику перспективной для определения векового хода магнитного поля Земли на произвольной территории.
В интервале давлений 3,0-7,8 ГПа и температур 750-1090 °С проведены эксперименты с пелитом с добавлением в него 3 мас.% CaCO3, так чтобы суммарное содержание в нем карбоната составило 7 мас.%, как в модельном усредненном субдуцируемом осадке (GLOSS). В результате дегидратации и декарбонатизации использованного пелита при термальных режимах зон субдукции образуется рестит, состоящий из граната, клинопироксена, фенгита, коэсита, ±Mg-Fe карбоната и кианита, а также акцессорных рутила, монацита и циркона. Кроме того, образуется подвижная фаза, которая существенно изменяется с ростом Р-Т параметров вдоль средней субдукционной геотермы. При 3,0 ГПа и 750°С образуется расплав с составом, близким к гранитному, обогащенный SiO2, Al2O3, с отношением K2O/Na2O=1,2 и содержащий до 19 мас. % H2O+CO2. При 5,5-7,8 ГПа и 850-940°С образуется сверхкритический флюид-расплав (H2O+CO2 около 40 мас.%) обогащенный SiO2 и K2O, бедный Al2O3, с отношением K2O/Na2O, достигающим 9,5. Формирующийся в карбонатсодержащем пелите сверхкритический расплав-флюид может эффективно транспортировать LILE и LREE, в том числе микроэлементы маркеры как слабо концентрированных водных флюидов (Ba и U), так и маркеры гранитоподобных расплавов (Sr, LREE и Th). При фракционировании микроэлементов важную роль играют минералы-концентраторы: фенгит (LILE), монацит (LREE) и рутил (HFSE). Увеличение концентрации карбоната в пелите приводит к незначительному снижению коэффициентов фракционирования наиболее несовместимых элементов из-за роста содержания подвижной фазы и увеличения концентрации в ней CO2. Сверхкритический флюид-расплав, полученный в равновесии с рутил-содержащим реститом, сохраняет характерную для морских осадков отрицательную аномалию Nb, и способен ее транслировать в островодужные магмы, в случае участия в их генерации.
М.И. Эпов1, Н.Н. Михайлов2,3,4, В.Н. Сокотущенко2, О.М. Ермилов2,5 1Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН, Новосибирск, Россия
2Российский государственный университет нефти и газа им. И.М. Губкина, Москва, Россия
3Институт проблем нефти и газа РАН, Москва, Россия
4Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, Москва, Россия
5ООО «Газпром добыча Надым», Надым, Россия
Ключевые слова: трудноизвлекаемые запасы, низкопроницаемые коллекторы, нелинейная фильтрация, дебит скважины, депрессия, скин-фактор, поражение пласта, индикаторные кривые, гистерезис, степенной закон фильтрации.
Проведен комплексный анализ влияния нелинейных пластовых процессов на зависимость дебита скважины от депрессии для низкопроницаемых коллекторов с трудноизвлекаемыми запасами (ТРИЗ) углеводородов.
Выявлены новые нелинейные связи между дебитом низкопроницаемых коллекторов и депрессией на пласт (индикаторные кривые). Нелинейность индикаторных кривых обусловлена совместным действием нелинейной фильтрации, техногенного изменения коллектора и зависимостью параметров поражения пласта от депрессии. Используемый подход позволил установить качественно новые закономерности в зависимости между дебитом и депрессией в низкопроницаемых коллекторах. При анализе продуктивности скважин обнаружен гистерезис индикаторных диаграмм и смещение критических значений депрессии при совместном учете явлений поражения пласта и нелинейности фильтрации. Установлено, что совместное действие нелинейной фильтрации и эффектов поражения приводит к дополнительному снижению дебита на 25–40 % по сравнению с раздельным учетом каждого из них. Полученные результаты практически значимы для оптимизации разработки низкопроницаемых коллекторов с ТРИЗ и для прогноза их продуктивности.
А.А. Ширяев1, Е.А. Васильев2, А.Л. Васильев3,4, В. В. Артемов3, Н.В. Губанов5, Д.А. Зедгенизов5 1Институт физической химии и электрохимии им. А.Н.Фрумкина РАН, Москва, Россия 2 Санкт-Петербургский горный университет, Санкт Петербург, Россия 3 Отделение “Институт кристаллографии им. А.В. Шубникова” Курчатовского комплекса кристаллографии и фотоники НИЦ “Курчатовский институт”, Москва, Россия, 4 Московский физико-технический институт (НИУ), Долгопрудный, Россия 5 Институт геологии и геохимии им. акад. А.Н. Заварицкого УрО РАН, Екатеринбург, Россия
В работе представлены результаты исследования содержащего Y-центры алмаза типа Ib-IaA из кимберлитовой трубки Юбилейная. Анализ пространственного распределения азотных А и С дефектов и интенсивности инфракрасного поглощения на рамановской частоте (1332 см-1) выявило антикорреляцию между этими центрами. С помощью просвечивающей электронной микроскопии в области кристалла с высокой концентрацией Y-центров обнаружены дислокации в различных конфигурациях и многочисленные кластеры точечных дефектов, связанных с неконсервативным движением дислокаций. Обнаружены протяженные дефекты, форма которых может быть описана как тонкие (1-3 нм) ромбические пластины, с размерами до 5-20 нм в наибольшем измерении. Анализ контраста изображений показывает, что данные объекты представляют собой наноразмерные полости (вакансионные кластеры). Предложены модели образования этих дефектов в ходе аннигиляции дислокационных диполей с последующим ростом за счет вакансий, возникших вследствие неконсервативного движения дислокаций. При возбуждении лазером 787 нм в спектрах фотолюминесценции в области 800-900 нм регистрируются множество узких линий, их амплитуда и положение максимумов нерегулярно изменяются во времени. Хаотичное изменение люминесцентных характеристик (blinking) ранее отмечалось для наноалмазов с наводороженными поверхностями. Предположительно, необычное поведение люминесцентных линий в исследованном кристалле может объясняться рекомбинационными процессами на поверхности обнаруженных нанополостей.
Среди мелко- и среднезернистых эклогитов, преобладающих в пределах Кокчетавской субдукционно-коллизионной зоны (Казахстан), метаосадочный меланж в районе г. Сулу-Тюбе содержит редкие порфиробластовые эклогиты, совмещенные с породами зерендинской серии. Парагенезис ядер граната (XAlm до 0.59, XPrp
от 0.08) с эпидотом–клиноцоизитом (XCzo=0.36–0.90), амфиболом, ильменитом, титанитом и рутилом, проградная зональность граната предполагают близкое к изотермическому погружение пород при 11.5–20.5 кбар и 535–570°С. Рост высокомагнезиальных кайм граната (XPrp до 0.31) в парагенетической связи с омфацитом (XJd
до 0.35) определяет вторую стадию с близким к изобарическому разогревом до 645°С при 21.5 кбар, для индивидуальных образцов – до 620–690°С. Мелко- и среднезернистые эклогиты c однотипными текстурами со слабо выраженной зональностью граната, содержащего включения омфацита (XJd=0.20÷0.40), рутила и кварца, сформированы при разогреве, ограниченном росте давления (580–660°С и 16–19 кбар). Вариации их равновесных температур (620–730°С) указывают на различное положение в структуре субдуцируемой литосферы. Близкие к MORB характеристики эклогитов соответствуют низкотитанистым толеитам, однако равномернозернистые породы обеднены Nb-Ta и Eu и обогащены Th при радиогенном изотопном составе Sr (87Sr/86SrI 0.71181–0.72935) и умеренно деплетированном составе Nd (εNd(530) +0.5÷+4.2), а регидратированные на этапе эксгумации порфиробластовые породы имеют ювенильные характеристики Nd-Sr (87Sr/86SrI 0.70212–0.70426, εNd(530) +6.6÷+7.2). Контрастные характеристики пород являются результатом субдукционного погружения рифтогенной окраины Кокчетавского микроконтинента или более ранней континентальной структуры, содержащей в различной степени контаминированные базиты с характеристиками N-MORB и E-MORB, и вовлечения в тот же процесс океанических пород или эродированных пород кембрийской островной дуги. Различия во флюидном режиме субдукции и эксгумации являлись следствием близости гидратированного субдукционного канала для порфиробластовых пород и слабопроницаемой континентальной литосферы – для преобладающих мелко- и среднезернистых эклогитов.
Е.А. Костырева1, И.С. Сотнич1 1Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. академика А.А.Трофимука Сибирского отделения Российской академии наук, Новосибирск, Россия
Ключевые слова: Битумоиды, углеводороды-биомаркеры, Анабаро-Хатангская нефтегазоносная область, органическая геохимия
В работе представлены результаты изучения рассеянного органического вещества (ОВ) из карбон-пермских отложений Анабаро-Хатангской нефтегазоносной области. Впервые на основе детальных современных геохимических исследований представительной коллекции кернового материала как по площади, так и по разрезу показано, что ОВ пермских отложений полигенно по всему разрезу и находится на разных стадиях преобразованности (МК11-АК), при этом в большей части разреза его нефтегазогенерационный потенциал израсходован. В изучаемых отложениях помимо автохтонных (сингенетичных) выявлены параавтохтонные и аллохтонные битумоиды, что свидетельствует об интенсивно протекающих миграционных процессах. В разрезах раннепермского возраста скв. Южно-Тигянская, Нордвикская встречаются также битумоиды со следами биодеградации.
Округлые алмазы V разновидности по Ю.Л, Орлову являются эндемичными представителями россыпей северо-востока Сибирской платформы. Их коренной источник к настоящему моменту не установлен, что затрудняет оценку возраста этих кристаллов. Геохимические характеристики (δ13С от -17 до -25‰, Nppm от 1200 до 2000) указывают на участие в их образовании субдуцированного вещества. Кристаллы исследованного в настоящей работе сростка алмазов имеют δ13С -20.8 и -20.7‰ и концентрацию примеси азота 1693 - 2036 и 1568 - 1953 at. ppm, соответственно. Обнаруженные в одном из этих кристаллов включения циркона с δ18О = 7.9-8.8‰ имеют U-Pb возраст 262.5 ± 2.7 и 232.6 ± 3.0 млн лет. Включение циркона с более древним возрастом возможно отражает ранние этапы формирования сростка или составляющих его фрагментов кристаллов алмаза, либо может быть протогенетическим. Предположительно, субстратом кристаллизации и источником вещества данного образца явился фрагмент субдуцированной океанической коры, содержащей органогенные осадки и гидротермально изменённые базальты. Исследованный алмаз был вынесен на поверхность не ранее триасового эпизода кимберлитового магматизма.
С.Д. Соколов1, Л.И. Лобковский2,3, В.А. Верниковский4,5, В.А. Поселов6, О.Е. Смирнов6, М.И. Тучкова1, Э.В. Шипилов7, Н.О. Сорохтин2, А.А. Баранов8, А.М. Бобров8, С.М. Жолондз6 1Геологический институт РАН, Москва, Россия 2Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН, Москва, Россия 3Институт теории прогноза землетрясений и математической геофизики РАН, Москва, Россия 4Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН,
Новосибирск, Россия 5Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия 6Всероссийский научно-исследовательский институт геологии и минеральных ресурсов Мирового океана им. академика И.С. Грамберга, Санкт-Петербург, Россия 7Полярный геофизический институт, Мурманск, Россия 8Институт Физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН, Москва, Россия
Ключевые слова: Тектоника, геодинамика, мезозой, Восточная Арктика, Амеразийский бассейн, Чукотка, Северная Аляска, область Центрально-Арктических поднятий
В статье приводится краткая характеристика основных структур Восточной Арктики, в истории формирования которых выделяются и рассматриваются два кардинальных этапа: поздний палеозой - ранний мезозой и поздняя юра-ранний мел. Установлена синхронность тектонических событий на арктических окраинах Северо-Востока Азии и Северной Аляски и в структурах Амеразийского бассейна, свидетельствующая о существовании причинно-следственных связей процессов сжатия (покровно-складчатые структуры) и растяжения (рифтогенез и спрединг в Канадском бассейне). Предложены тектонические модели формирования покровно-складчатых структур Чукотки и Северной Аляски и определены их черты сходства и различий. Выполнены палеотектонические реконструкции для 160 и 120 млн лет.
Сделан критический обзор представлений о формировании структур Амеразийского бассейна и предложена субдукционно-конвективная геодинамическая модель, основанная на анализе сейсмотомографического просвечивания мантии и данных региональной геологии и тектоники. Ранее эта модель была применена для описания на качественном уровне меловой и кайнозойской эволюции литосферы Арктики.
Модель основана на представлении о существовании двухъярусной системы субдукции: горизонтально протяженной конвективной ячейки в верхней мантии, сопряженной с конвейерным механизмом субдукции Тихоокеанской литосферы. В результате возникает встречная вергентность «внешней» Тихоокеанской зоны субдукции и «внутренней» зоны субдукции, расположенной внутри океанических бассейнов Южно-Анюйского и Ангаючам, что обеспечивает их закрытие и последующие коллизионные процессы. Под действием возвратного верхнемантийного потока возникают рассеянные деформаций Амеразийской литосферы, обусловленные вязким сцеплением с подлитосферными течениями, что является причиной разнообразия структур Амеразийского бассейна и Канадской котловины в частности. Кроме того, разработанная геодинамическая модель дополнена тектоно-магматическим механизмом погружения коры и образования осадочных бассейнов.
Шавекина А.Ш.1, Даниловская В.А.1, Гаськова О.Л.1, Калинин Ю.А.1, Кужугет Р.В.2 1 Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН, Новосибирск, Россия 2 Тувинский институт комплексного освоения природных ресурсов СО РАН, Кызыл, Россия
Ключевые слова: Ag, серебро, зона окисления, галогениды, халькогениды, гипергенез, месторождение Кызык-Чадр, термодинамическое моделирование.
Изучено поведение Ag в зоне окисления золото-сульфидно-кварцевого месторождения Кызык-Чадр (Республика Тыва). Основное внимание уделено механизмам дифференциации Ag в гипергенных условиях, включая условиям образования вторичных минералов и вхождения в виде изоморфной примеси в другие фазы. Установлено, что Ag в зоне окисления образует халькогениды (акантит, петровскаит, ютенбогардтит, ялпаит) и галогениды (иодаргирит, бромаргирит, майерсит), ассоциирующие с малахитом, хризоколлой, брошантитом, кварцем и гидроксидами железа. Методом электронно-зондового микроанализа (ЭЗМА) выявлена концентрация Ag во вторичных сульфидах меди (ковеллин, халькозин, ярровит и др.) до 0.7 мас.%. Подбор оптимальных параметров ЭЗМА, направленный на повышение разрешающей способности, позволил снизить предел обнаружения и определить низкие содержания Ag в халькопирите (до 0.05 мас.%) и борните (до 0.09 мас.%). Источником Ag служат первичные теллуриды и селениды Ag, а также разрушающиеся при окислении первичные и вторичные сульфиды Cu. Методом компьютерного термодинамического моделирования описано поведение Fe, Cu и Ag в ходе прогрессирующего окисления первичных ассоциаций (борнит, халькопирит, акантит). Рассчитаны Eh-pH условия, контролирующие миграцию и переосаждение минералов, а также оценены концентрации элементов, необходимые для образования вторичных фаз.
Е.В. Иванова, Д.Г. Борисов, И.О. Мурдмаа, Е.А. Овсепян
Институт океанологии им. П.П. Ширшова Российской академии наук, Москва, Россия Дополнительные материалы Дополнительные материалы
Ключевые слова: контуритовые системы, перерывы, придонные течения, плиоцен, плейстоцен, эрозия, аккумуляция, дрифт, сортируемый силт, Антарктическая донная вода
Данная статья представляет собой обзор результатов комплексного изучения и датирования контуритовых отложений Юго-Западной Атлантики, выявления источников и процессов переноса осадочного вещества в контексте плиоцен-четвертичных изменений среды и климата. Основное внимание уделено исследованиям Лаборатории палеоокеанологии ИО РАН совместно с коллегами в течение последнего десятилетия. Рассматриваются контуритовые системы континентального склона Аргентинской Патагонии, плато Санта-Катарина и Сан-Паулу, дрифта Иоффе и гравитит-контуритовая система у подножия подводной горы Сан-Томе. Идентификация этих систем проведена на основе широкого комплекса сейсмоакустических, литолого-геохимических данных, изменений магнитной восприимчивости. Рассмотрены специфические признаки контуритов, отличающие их от других типов донных осадков. Возраст отложений определен с помощью биостратиграфии либо изотопно-кислородной стратиграфии и подтвержден масс-спектрометрическими радиоуглеродными датировками (в пределах последних 50 тыс. лет). Показано, что основным фактором формирования контуритовых систем является эрозионно-аккумулятивная деятельность придонных (вдольсклоновых) течений вод антарктического происхождения – важной составляющей Атлантической меридиональной циркуляции и глобального конвейера. Таким образом, контуритовые системы содержат «летопись» геологической и климатической истории региона. На дрифте Иоффе вскрыты самые древние отложения из всех рассмотренных в данной работе. Они накопились за последние 3.2 млн лет, т.е. в течение интервала формирования палеоокеанологической изменчивости современного типа после закрытия Панамского прохода. Для остальных систем вскрытые колонками отложения характеризуют ледниково-межледниковые стадии позднечетвертичного этапа геологической истории и соответствующие изменения уровня океана, климата и придонной циркуляции.
О.И. Меркулов1, А.П. Афанасенков1, И.Г. Московский2, Е.В. Глухова2 1 АО «Росгеология», Москва, Россия 2 АО «Нижне-Волжский научно-исследовательский институт геологии и геофизики», Саратов, Россия
Ключевые слова: углеводороды, моделирование УВ систем, геохимия, генерация УВ, композиционные кинетические спектры, нефтегазоматеринские породы, нефтегазоносность, хроматография, пиролиз
В статье изложены базовые принципы авторской технологии обоснования и восстановления композиционных кинетических спектров GeoArrhenius/SpectrOptim. Преимуществом технологии является уверенное разделение газообразных УВ на хроматограмме и восстановление многокомпонентных (с произвольным количеством компонент) кинетических спектров на начало катагенеза на основе нейросетевого моделирования. Использование технологии при моделировании УВ систем позволяет получить корректную оценку объемов генерированных УВ нефтегазоматеринской толщей и, как следствие, оценить ресурсы УВ района работ. При этом снижается роль внешних и внутренних аналогий при проведении расчетов, а также экспертных суждений геологов исследователей.
Массивы щелочных гранитоидов и нефелиновых сиенитов достаточно широко распространены на территории Восточной Тувы. С ним нередко связаны редкометальные месторождения и рудопроявления, которые формировались преимущественно в конце каменноугольного периода и в перми. Нарынский массив включает нефелиновые сиениты главной фазы, контактовой зоны и комплекс из 3 типов даек фоидитовых микросиенитов. Установленный возраст массива по циркону из пород главной фазы (SIMS – 315±3 млн лет) и даек микросиенитов–1 (CA ID TIMS – 318±1 млн лет) показал более раннее время его становления - в среднем каменоугольном периоде. Минералогические, геохимические и Nd-изотопные характеристики пород массива предполагают, что разнообразие его пород связано с однотипной дифференциацией единой исходной магмы, но протекавшей на разных гипсометрических уровнях. На верхнем уровне происходила кристаллизация биотит-пироксен-амфиболовых нефелиновых сиенитов главной фазы и полевошпатовых либнеритовых сиенитов краевой зоны. Из нижней камеры с дифференцирующим расплавом последовательно внедрялись дайки апо-амфиболовых нефелиновых микросиенитов–1, пироксен-биотитовых микросиенитов–2 и биотитовых нефелиновых микросиенитов–3. Эволюция расплавов, как на верхнем, так и на нижнем уровне, происходила за счет осаждения мафических минералов (амфибола), апатита и полевого шпата. С повышением щелочности расплавов происходило накоплением редких элементов (Zr, Nb, Та, РЗЭ), которые входят в собственные минералы на поздних стадиях кристаллизации пород. Эти данные свидетельствуют, что породы фоидитового ряда, широко распространенные в Восточной Туве, могут являться потенциально рудоносными, а середина каменноугольного периода должна рассматриваться как новая фаза щелочного магматизма Восточно-Саянской редкометальной металлогенической зоны. Изотопный состав Nd пород Нарынского массива (eNd(T) +6.3 – +7.1) не предполагает значительного участия континентальной коры в источнике расплавов, поэтому материнскими для всех пород Нарынского массива, вероятно, служили подлитосферные щелочно-базальтоидные магмы.
С.В. Липко, В.Л. Таусон, Р.Г. Кравцова, Н.В. Смагунов, А.С. Макшаков, А.В. Николаев
Институт геохимии им. А.П. Виноградова СО РАН, Иркутск, Россия
Дополнительные материалы
Ключевые слова: Пирит, элементы примеси, формы нахождения, селективность, поверхность, лантаноиды, ИСП-МС, лазерная абляция
На примере модельной пробы рудного пирита, отобранной на золоторудном месторождении Дегдекан (СВ РФ), продемонстрировано использование разных вариантов метода ИСП-МС для определения соотношения поверхностно- и структурно-связанных форм микроэлементов (МЭ) в пирите. Несмотря на различие физико-химической сущности методов анализа с разложением кристаллов разного размера методом статистических выборок аналитических данных для монокристаллов (СВАДМ) и прямого определения сканированием поверхности лазерным лучом разной мощности с помощью лазерной абляции с индуктивно-связанной плазмой и масс-спектрометрией (ЛА-ИСП-МС), показано, что ряд элементов проявляет тенденцию к обогащению поверхностного слоя кристаллов пирита. Соотношение содержаний МЭ в поверхностном слое и в объеме (структуре) кристалла определено как селективность (S) поверхностных фазовых образований в поглощении данного элемента. Селективность составила по данным ИСП-МС-СВАДМ 3.9 (Mn), 3.3 (Ag), 6.4 (Pd), 6.4 (La), 0.3 (Pr), 0.8 (Tb), 2.6 (Ho), 0.5 (Er), 1.0 (Lu), по результатам ЛА-ИСП-МС 3.9 (Mn), 1.4 (Co), 6.2 (Ni), 1.6 (Cu), 0.9 (Sb), 0.2 (Au), 0.3 (As), 6.8 (Ag), 18 (La), 46 (Ce), 5.2 (Pr), 11 (Nd), 1 (Eu), 0.6 (Dy). Сравнение с экспериментальными данными по S Mn, Pd и Ag обнаруживает сопоставимость результатов. Вместе с тем, делается вывод о том, что ЛА-ИСП-МС должен быть более представительным, чтобы сделать возможным критериально-обоснованные статистические выборки (КОСВ) по принципу, аналогичному СВАДМ, для более точного выделения структурной составляющей концентрации МЭ. В противном случае возможны значительные погрешности, вызванные влиянием микровключений автономных фаз, в данном случае – галенита, концентрирующего As, Au и Sb за счет гетеровалентного изоморфизма, что приводит к S<1 для этих элементов. Большинство изученных МЭ обнаруживает прямую корреляцию селективности и разницы в ионных радиусах элемента и Fe, что подтверждает связь S c уровнем несовместимости элемента примеси в FeS2. Отмечаются высокие коэффициенты корреляции между легкими РЗЭ в поверхности и отсутствие или отрицательные корреляции между легкими и тяжелыми РЗЭ. Возможно, это отражает различия в формах нахождения тяжелых и легких лантаноидов и требует более детального исследования с использованием ЛА-ИСП-МС анализа поверхности и применения процедуры КОСВ. Несмотря на предварительный характер результатов, они заслуживают внимания в практическом плане в качестве обоснования разработки технологии извлечения критически важных РЗЭ как попутных продуктов при переработке и обогащении пиритовых руд и концентратов. Они также обосновывают значение эффекта поверхностной аккумуляции МЭ и необходимость его учета при мета-анализе и статистической обработке результатов аналитических определений содержания элементов.
В.А. Салтыков, А.А. Шакирова
Камчатский филиал Федерального исследовательского центра «Единая геофизическая служба РАН», г. Петропавловск-Камчатский, Россия
Ключевые слова: Уровень сейсмичности, СОУС’09, Камчатка, вулкан, активизация, извержение
В работе описана система мониторинга сейсмичности отдельных вулканических районов Камчатки (Россия, п-ов Камчатка) с оценкой уровня сейсмичности согласно методике СОУС’09 (статистическая оценка уровня сейсмичности). Применение методики СОУС’09 в целях исследования подготовки вулканических активизаций является перспективным направлением в проведении мониторинга состояния вулканов. Приводятся результаты выделения сейсмоактивных объемов среды для 10 активных вулканов Камчатки, для которых построены номограммы, позволяющие оценить уровень сейсмичности для любого заданного интервала времени по выделившейся в нем сейсмической энергии. Приведены примеры вариаций уровня сейсмичности этих вулканических районов, связываемые с подготовкой извержения и подтверждающие этот вывод.
В самом конце плейстоцена в южной части о. Итуруп (Южные Курилы) произошло два крупномасштабных вулканических извержения, связанных с формированием кальдеры Львиная Пасть, в результате чего образовалась крупнейшая полузатопленная кальдера Курильской островной дуги (размеры – 7×9 км, площадь по бровке уступа – ~ 50 км², объем – ~ 25 км³ (в т. ч. подводной части – 12.26 км³)). В ходе проведенных комплексных геологических и геохронологических исследований было установлено, что формирование кальдеры было связано с двумя последовательными очень сильными эксплозивными извержениями (LP–I и LP–II), разделенными периодом покоя продолжительностью несколько сотен лет. Предполагается, что возраст первого извержения (LP–I) составляет около 13 500 кал. л. н. Возраст второго извержения (LP–II) установлен по серии радиоуглеродных дат и оценивается в ~ 12 300 кал. л. н. По своему типу извержения были плинианскими и сопровождались массовым выбросом кислой пирокластики, представленной отложениями пирокластических потоков и тефры. По содержанию кремнезема и сумме щелочей пемзы кальдерообразующего извержения отвечают низкощелочным дацитам и риодацитам (SiO₂ 63.4–69.95 мас. %, сумма щелочей 3.9–5.5 мас. %), реже встречаются андезитовые (SiO₂ 58.3 мас. %, сумма щелочей 3 мас. %) и риолитовые составы (SiO₂ ~ 74 мас. %, сумма щелочей 5.6 мас. %). Суммарный объем изверженного материала обоих событий предварительно оценен в 80–100 км³ (DRE 35–45 км³), при этом извержение LP–II было на 30–40 % мощнее LP–I. Предполагается, что извержения LP-I и LP-II, произошедшие с перерывом всего несколько сотен лет, могли оказать влияние на природную среду в региональном и, возможно, глобальном масштабе.
Н.Е. Бирючков1, А.С. Сердюков1,2, Г.С. Чернышов1 1Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А.Трофимука СО РАН, Новосибирск, Россия 2Институт горного дела им. Н.А. Чинакала СО РАН, Новосибирск, Россия
Ключевые слова: сейсморазведка, отраженные волны, интерполяция, регуляризация, преобразование Фурье, оптимизация
При проведении наземных сейсморазведочных работ как правило не удается расставить приемники с равномерным достаточно частым шагом по площади наблюдения. Интерполяция (регуляризация) является эффективным инструментом генерации дополнительных сейсмических записей без изменения спектрального состава данных по времени и с расширением спектрального состава по пространству. В данной работе рассматривается задача оптимизации алгоритма регуляризации на основе итерационного применения дискретного преобразования Фурье (ДПФ) по пространству, известного под названием ALFT (Anti-leakage Fourier transform). Предлагаемая модификация ALFT заключается в способе уменьшения набора пробных волновых чисел при выполнении ДПФ. Эффективность предложенного алгоритма была подтверждена путем обработки как синтетических, так и полевых данных. Время вычислений сократилось в несколько раз по сравнению с исходным алгоритмом, а результаты восстановления пропущенных трасс при этом не ухудшились. Полученные результаты ценны с практической точки зрения и в дальнейшем могут применяться при обработке данных наземных сейсморазведочных работ в промышленных масштабах.
Н.А. Мухортина, Е.В. Зиппа
Томский филиал Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН, Томск, Россия
Ключевые слова: полициклические ароматические углеводороды, термальные воды, генезис ПАУ, техногенная нагрузка, система вода-порода
Получены новые данные о составе и распределении полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) в термальных водах и водовмещающих породах Байкальской рифтовой зоны. Показано, что суммарное содержание всех идентифицированных индивидуальных соединений в термах составляет 0,17-1,15 мкг/л, во вмещающих породах 0,021-1,19 мкг/кг. В горячих источниках преобладают нафталин, фенантрен и дибенз(a,h)антрацен. В породах преобладающими являются фенантрен, флуорантен и дибенз(a,h)антрацен. Установлены корреляционные зависимости, отражающие рост суммарного содержания ПАУ по мере роста величины общей минерализации вода и концентраций азота и гелия в составе выделяющихся газов. Рассчитанные коэффициенты техногенной нагрузки показали низкий уровень загрязнения для всех исследуемых источников. Согласно индикаторным соотношениям определен генезис ПАУ. С одной стороны, ПАУ природного петрогенного происхождения образуются в термах в результате геохимических преобразований органического вещества в условиях высоких температур и давлений и микробиальной активности, и поступают с миграцией водного и газоконденсатного раствора по разломам и трещинам. С другой стороны, некоторые соединения имеют природный пирогенный генезис, в результате которого продукты пиролиза попадают в термы в приповерхностных условиях или при смешении терм с холодными водами. Результаты исследования позволили более детально охарактеризовать состав терм, определить генезис органических соединений и в дальнейшем послужат основой для детального описания концептуальной модели формирования состава термальных вод исследуемого региона.
Статьи
51 - 85 из 85 Начало
|
Пред.
|
12
|
След. | Конец
Наш сайт использует куки. Продолжая им пользоваться, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности. Подробнее
