Главная – Журналы – Геология и геофизика 2021 номер 12

Приведены результаты U-Pb (LA-ICP-MS) датирования детритовых цирконов из аллювиальных отложений р. Ангаракан (Северо-Муйский хребет, Северное Прибайкалье), водосборный бассейн которой сложен в основном гранитоидами баргузинского комплекса, типоморфного для позднепалеозойского Ангаро-Витимского батолита (АБВ). В изученной популяции обломочных цирконов установлены три возрастных кластера с пиками 728, 423 и 314 млн лет. Показано, что источником неопротерозойских и раннепалеозойских цирконов являются небольшие останцы магматических и метаморфических пород, вероятно, подобные крупным провесам кровли АВБ, закартированным за пределами водосборного бассейна. Позднепалеозойский кластер включает два сближенных пика с возрастом 314 и 285 млн лет, которые полностью «перекрываются» с временем формирования АВБ и указывают на гранитоидный источник цирконов. Данные детритовой геохронологии в совокупности с данными по коренным источникам, указывают на длительное (около 40 млн лет) формирование Ангаро-Витимского батолита, однако вопрос об интенсивности магматизма в течение этого времени требует дополнительных исследований. На основе анализа опубликованных геологических, геохимических и геохронологических данных предполагается, что формирование Ангаро-Витимского батолита происходило в результате плюм-литосферного взаимодействия, начавшегося в обстановке тектонического сжатия и сменившегося на рубеже 305-300 млн лет (граница карбона и перми) растяжением, обусловившим смену «коровых» гранитоидов гранитоидами, образованными за счет смешанного мантийно-корового источника.

По материалам, собранным Л.Н. Репиной в 1986-1988 гг. в районе Южного Прихубсугулья (Монголия), приведены описания трех разрезов и определены трилобиты нижнего кембрия. Разрезы горы Протяженная и по р. Уджин-Гол изучались ранее. В настоящей работе описаны трилобиты, впервые встреченные в этих разрезах: Redlihia zharkovi, Lermontoviella shanganica, Erbia granulosa, Kootenia siberica, Parapoulsenia lata . Разрез по логу руч. Зуун-Шувуутын-Сайр и находки трилобитов в этом разрезе описаны впервые. Новые находки трилобитов позволяют надежно сопоставлять одновозрастные толщи нижнего кембрия Южного Прихубсугулья, Алтае-Саянской складчатой области и западной части Сибирской платформы, а также уточнить возраст отдельных частей эгийнгольской, ухаатолгойской и уджигингольской свит.

Обсуждаются проблемы стратиграфии четвертичных отложений юга Западно-Сибирской равнины, возникшие в связи со значительным понижением границы неогена и квартера в Международной хроностратиграфической шкале до 2.588 млн л. н. Новые данные о геологическом строении, литологической, палеонтологической и палеомагнитной характеристике четвертичных отложений в опорном геологическом разрезе в долине р. Иртыш у пос. Исаковка позволили значительно усовершенствовать стратиграфию и реконструировать условия формирования нижне- и среднеплейстоценовых отложений этой территории. В результате проведенных исследований выделены две разновозрастные межледниковые толщи в ранге стратогенов - струнинский и серебрянский аллювии, имеющие четкие эрозионные нижние границы, отчетливую палеонтологическую характеристику и занимающие определенное положение в стратиграфической последовательности плейстоцена Западной Сибири. Показано, что выявленное в струнинском аллювии совместное нахождение видов рода Corbicula с большим количеством ныне живущих на этой территории палеарктических видов моллюсков и остатками мелких млекопитающих Allophaiomys deucalion , Mimomys reidi и последних корнезубых лагурид рода Borsodia хорошо прослеживается в континентальных аналогах верхней теплой части гелазского яруса в разных частях Северной Евразии. Наличие в струнинском аллювии современных представителей рода Corbicula показывает, что среднегодовая температура во время его формирования не опускалась ниже +16 °С, зимняя температура ниже -8 °С, реки не покрывались льдом. Палеонтологическая характеристика серебрянского аллювия, наряду с первым появлением в Западной Сибири европейского вида моллюсков Pisidium clessini, дает возможность синхронизировать его с одним из самых ранних межледниковий среднего плейстоцена. Сравнительный анализ фаунистических и флористических данных, полученных из этого аллювия, показывает несколько более прохладные и влажные условия его формирования по сравнению со струнинским аллювием. Показано, что на междуречных пространствах в Омском Прииртышье, как в струнинское, так и в серебрянское время преобладали степные ландшафты. Выделение в тектонически стабильном районе Западной Сибири долины Иртыша Омского Прииртышья двух речных толщ, имеющих отчетливое стратиграфическое положение и прослеживаемых в верхних частях береговых обрывов реки в 30 м выше современного уреза воды, позволило предположить, что в межледниковья раннего плейстоцена и начала среднего плейстоцена достаточно развитая речная сеть располагалась значительно выше ее современного гипсометрическое уровня.

С использованием методов распознавания образов - метода главных компонент и дискриминантного анализа проведено группирование и идентификация более 500 объектов разработки пяти нефтегазоносных областей Западно-Сибирской нефтегазоносной провинции (ЗСНГП), приуроченных к 13 крупным тектоническим элементам и 10 продуктивным горизонтам по 19 параметрам, характеризующим условия залегания, геолого-физические и физико-химические свойства пластов и насыщающих их флюидов, оказывающих превалирующее влияние на процесс выработки запасов нефти и используемых при проектировании разработки. Проведенное исследование позволило выделить 19 относительно однородных групп объектов, каждая из которых обладает специфическим набором геолого-физических свойств. Показано, что в пределах выделенных групп объектов степень и характер влияния параметров, отражающих геолого-физические и физико-химические свойства пластов и насыщающих их флюидов на выработку запасов нефти различны, что требует дифференциации и группирования объектов при решении различных задач разработки. Установлено, что особенности групп объектов в первую очередь определяются территориальным и тектонико-стратиграфическим факторами, причем группирование необходимо проводить раздельно по стратиграфическим системам. Предложены алгоритмы группирования залежей, находящихся в разработке, поиска групп объектов-аналогов для залежей, выходящих из разведки объектов, в наибольшей мере соответствующих исходным. Проведенное группирование и полученные результаты позволяют обеспечивать необходимый объем информации об объектах и повышение ее достоверности с целью эффективного управления основными активами нефтяных компаний - месторождениями нефти ЗСНГП.

Приведены результаты комплексных исследований пространственного распределения потоков метана в районе северного замыкания Центральной котловины Японского моря и в южной части Татарского трога. Установлено, что на изученной акватории происходит эмиссия метана, при этом значения потоков отличаются неравномерным распределением по площади от 1 до 23 моль/(км²·сут). Дискретные измерения с большой частотой и расчет потоков метана на границе вода-атмосфера в сочетании с изучением содержания природных газов и микробиологических показателей в кернах осадков позволяют объяснить формирование локальных зон эмиссии метана с акватории. Несмотря на достаточно большие глубины моря, в данном районе существуют источники и флюидопроводящие зоны, определяющие концентрации метана, превышающие равновесные с атмосферой и повышенную эмиссию метана с акватории. Полученные данные дают новую информацию и позволяют предположить наличие глубинных газоматеринских источников в изучаемом районе, которые обусловливают ареалы рассеивания газов в донных осадках, содержания метана в поверхностном слое воды и распределение потоков метана на границе вода-атмосфера. Исследование является частью комплексной программы геолого-геофизических экспедиционных исследований ТОИ ДВО РАН в северной части Японского моря.

Приводятся результаты изучения природных вод Байдарской долины (юго-западные районы Крымского полуострова), полученные по итогам полевых работ 2018-2019 гг. Основные ресурсы подземных вод изучаемого района приурочены к верхнеюрскому водоносному комплексу, играющему ключевую роль в питании водонапорных систем Равнинно-Крымского, Азово-Кубанского артезианских бассейнов и гидрогеологической складчатой области мегаантиклинория Горного Крыма. В регионе развиты пресные и ультрапресные воды преимущественно гидрокарбонатного кальциевого состава с величиной общей минерализации от 208 до 1269 мг/дм³. Изученные воды разделены на восемь геохимических групп: 1) зоны региональной трещиноватости карбонатно-терригенных пород, подверженных процессам континентального засоления; 2) зоны региональной трещиноватости выщелачивания алюмосиликатов и окисления сульфидов; 3) зоны региональной трещиноватости преимущественно натриевых алюмосиликатов (длительного взаимодействия в системе вода-порода), подверженных процессам континентального засоления; 4) зоны региональной трещиноватости преимущественно натриевых алюмосиликатов, подверженных процессам континентального засоления в условиях антропогенного влияния; 5) трещинно-жильные выщелачивания натриевых алюмосиликатов и окисления сульфидов; 6) трещинно-жильные выщелачивания натриевых алюмосиликатов (длительного взаимодействия в системе вода-порода); 7) трещинно-карстовых; 8) поверхностных, подверженных влиянию процессов континентального засоления. Наиболее защищенные от антропогенного влияния и процессов континентального засоления трещинно-карстовые воды относятся к слабощелочным (рН = 7.7), пресным с минерализацией 444 мг/дм³ и невысокими концентрациями кремния - 2.23 мг/дм³, по составу гидрокарбонатным кальциевым. Воды зоны региональной трещиноватости и трещинно-жильные подвержены влиянию процессов континентального засоления и антропогенной нагрузки. Они характеризуются рН от нейтральных до щелочных (7.1-8.6), преимущественно пресные (269-1269 мг/дм³), со средними содержаниями кремния 4.61-4.70 мг/дм³, по составу гидрокарбонатным кальциевым с повышенной ролью сульфат-иона, магния и натрия. Воды р. Черная, Чернореченского водохранилища и озер также подвержены влиянию процессов континентального засоления, слабощелочные (рН = 8.3), умеренно пресные (207-364 мг/дм³), со средними концентрациями кремния 1.18 мг/дм³ и гидрокарбонатным кальциевым составом с повышенными содержаниями хлор-иона, магния и натрия. Рассчитанные коэффициенты водной миграции химических элементов в водах фонового состава выстроились следующим образом в порядке убывания: очень сильная интенсивность миграции I_17.7 >^{Br_14.4 > сильная Se_2.83 > B_2.22> Sr_1.46 > Sb_1.12> Be_1.07 > Hg_1.06> средняя Zn_0.74 > Mo_0.50> Li_0.46 > Sc_0.41> Ag_0.18 > As_0.16> Si_0.123> > Ba_0.122> слабая Cr_0.10> Cu_0.096 > Bi_0.080> Sn_0.068 > Tl_0.067 > P_0.062 > Ni_0.043 >Ta_0.040 > Ge_0.034 >Cd_0.028 > Fe_0.026 >Rb_0.024 > > Co_0.023> Pb_0.020 > W_0.017> V_0.012 > очень слабая (инертная) интенсивность миграции Nb_0.008 > Hf_0.0033> Mn_0.0031> > La_0.0029> Cs_0.0022 > Ti_0.0018> Ga_0.0016 > Y_0.0013 > Al_0.0008 > Zr_0.0008. Установлено, что все изученные воды имеют атмосферное происхождение и располагаются вдоль глобальной (GMWL) и локальной (LMWL) линий метеорных вод. Диапазон значений δ18O в водах меняется от -9.9 до -3.3 ‰ с значениями δD от -64.2 до -32.5 ‰. Источником δ13C гидрокарбонат-иона в природных водах Байдарской долины служат карбонатные осадочные породы, атмосферный диоксид углерода, органические соединения и гидролиз алюмосиликатных минералов. При этом поверхностные воды имеют более тяжелый изотопный состав C (-9.2…-6.2 ‰) за счет атмосферного CO₂ и активной жизнедеятельности растений и микроорганизмов. Трещинно-карстовые воды отличаются более легкими δ13C (-12.8…-11.0 ‰) за счет процессов взаимодействия вод с рассеянным органическим веществом. Воды зоны региональной трещиноватости и трещинно-жильные характеризуются наиболее широкой вариацией δ13C (-15.5…-6.9 ‰), что связано со смешанным типом «изотопного питания» вод. К настоящему времени в Байдарской долине сформировалось сложнопостроенное гидрогеохимическое поле, на которое все большее влияние начинает оказывать антропогенный фактор.}

Рассматриваются результаты измерений теплопроводности, пористости и проницаемости 780 образцов мезозойских песчаников и алевролитов из керна 50 скважин, пробуренных в трех южных районах (Новосибирская и Томская области, Сургутский район ХМАО) Западно-Сибирской плиты. Теплопроводность образцов измерялась дважды - в сухом и в водонасыщенном состояниях. Установлено, что теплопроводность водонасыщенных пород в среднем на 20-40 % выше. Выявлены корреляционные связи между измеренными параметрами. В результате определены достаточно устойчивые зависимости теплопроводности сухих и водонасыщенных образцов между собой, а также с пористостью и проницаемостью. Установленные корреляционные зависимости могут быть использованы для приближенной оценки теплопроводности водонасыщенных пород по измерениям теплопроводности сухих образцов или даже только по значениям пористости. Связь между теплопроводностью и пористостью можно использовать для оперативной оценки пористости пород по измерениям теплопроводности керна.

Разработана математическая модель влияния магнитного поля Земли (геофизического эффекта Холла) на результаты зондирования становлением поля в ближней зоне искусственного источника (ЗСБ). Для обнаружения эффекта при ЗСБ предложена схема специального эксперимента с источником типа токовой петли с импульсным возбуждением и регистрацией сигналов радиальными приемными линиями при одинаковых положениях относительно петли. Проведены специальные полевые эксперименты в 2018 и 2019 гг. в Татарском районе Западно-Сибирской низменности для обнаружения вклада эффекта Холла в ЗСБ. Для обнаружения эффекта Холла основные измерения сигналов выполнены на четырех радиальных линиях от квадратной петли 500×500 м. По результатам ЗСБ после обработки, направленной на повышение качества сигналов и уменьшения влияния помех, сигналы с радиальных линий оказались примерно одинаковыми, что по теоретическим представлениям возможно лишь вследствие влияния эффекта Холла. Cравнение полевых сигналов с теоретическими оценками величины эффекта позволило также получить оценки холловской проводимости ~0.002 См/м.

Одним из эффектов последействия, присущих геологической среде и оказывающих влияние на результаты метода переходных процессов, является индукционно-вызванная электрическая поляризация (ВПИ). Ее влияние на индукционные переходные характеристики выражается в нарушении монотонности спада ЭДС (включая изменение полярности). Зависимость ВПИ от многих факторов затрудняет изучение основных закономерностей ее проявления. Одним из путей решения этой проблемы является представление результатов моделирования с помощью нормированных переходных характеристик. С наиболее общих позиций фактором, определяющим интенсивность и временной диапазон проявления ВПИ, является конкуренция между процессами индукции и вызванной поляризации. Процессы вызванной поляризации протекают по-разному в зависимости от того, какой источник используется для их возбуждения. Поэтому при изучении поляризующихся сред соответствие между результатами метода переходных процессов и традиционного метода ВП наблюдается не всегда.