Главная – Журналы – Геология и геофизика 2022 номер 1

При неотектонической активизации Салаира произошла реактивация крупных региональных разломов, формирующих общий структурный каркас Алтае-Саянской складчатой области. Активизации подверглась серия дугообразных разломов, очерчивающих структурную дугу Салаира и отделяющих Салаирскую аллохтонную пластину от смежных тектонических зон. Эти разломы, образованные в позднем палеозое, неоднократно реактивировались в мезозое и испытывают активизацию на неотектоническом этапе. Внутри же Салаирской аллохтонной пластины преобладает хрупкое разрушение по сети малоамплитудных разрывов, секущих линейные контакты палеозойских надвиговых пластин. Новейшие тектонические нарушения Салаира контролировали эрозионное расчленение территории, что привело к формированию дренажной системы с ярко выраженным решетчатым рисунком. Амплитуды относительных вертикальных движений на границах между неотектоническими блоками Салаира не превышают 100 м, и в новейшей структуре он проявлен как единый мегаблок размером 80x250 км. Дифференцированные движения хорошо проявлены на южной, северной и восточной границах мегаблока, где составляют 100-200 м. Для северо-западной и юго-восточной границ типичен взбросовый характер, а движения по кулисообразной северо-восточной имеют явные признаки взброса и правосдвиговый характер. Толщина Салаирского мегаблока, по магнитотеллурическим данным, увеличивается с востока на запад с 5 до 15 км в северной части блока и 10 до более чем 20 км в южной его части. Снизу он ограничен зоной низких сопротивлений, которая интерпретируется как зона субгоризонтального разделительного срыва. Формирование нижнего ограничения Салаирского мегаблока произошло в мезозое и лишь активизировано на неотектоническом этапе. Анализ пространственного распределения, деформированности и литологии юрских отложений предгорных впадин вокруг Салаира показывает, что структурный план кайнозойской активизации в целом наследует мезозойский, но отличается от него примерно в 10 раз меньшими масштабами вертикальных смещений.

Представлены данные по наиболее полным неогеновым разрезам и скважинам Северного Устюрта и Приаралья. Миоценовые отложения в северных чинках и Северо-Устюртском прогибе сложены осадками тарханского, чокракского, караганского, конкского и сарматского региоярусов Восточного Паратетиса, на которые с несогласием ложатся слои нижнего подъяруса понта. Распределение мощностей и фаций показывает, что наиболее прогнутой структурой региона оставался Северо-Устюртский прогиб, по которому распространялись воды всех миоценовых трансгрессий. С севера река доставляла песчаный материал: линза песков в чокраке прослеживается вдоль сора Шомиштыколь почти до осевой части прогиба. Трансгрессии носили пульсирующий характер и наиболее широкое распространение получили нижне- и среднесарматские отложения. Эти данные представлены в виде геологического профиля у пос. Бейнеу и карт-схем фаций для региоярусов среднего миоцена.

Приведены данные по геохимии, Sr-Nd изотопному составу пород и Lu-Hf изотопному составу магматических и ксеногенных цирконов из гранитоидов и габброидов, приуроченных к вендской островодужной структуре Озерной зоны. Плагиогранитоиды, габброиды и кварцевые диориты (559-542 млн лет) относятся к вендскому субдукционному этапу магматизма, тогда как двуполевошпатовые граниты (~483 млн лет) маркируют кембрийско-ордовикские аккреционно-коллизионные процессы. Установлено, что мафическим источником плагиогранитоидов служили вулканиты вендской островной дуги и/или ее океанического основания, образованные из деплетированной мантии. Это доказывается перекрывающимися положительными величинами ε_Nd плагиогранитоидов и вмещающих вулканитов, а также близкими к DM значениями ε_Hf магматических цирконов из плагиогранитоидов. Более низкие величины ε_Nd габбро и кварцевых диоритов Таван-Хаирханского и Шутхуинского массивов и ε_Hf цирконов из этих пород, а также повышенные (⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)₀ и концентрации K₂O, Rb, Th свидетельствуют в пользу генерации из менее деплетированного мантийного источника, представленного перидотитами мантийного клина, изменение изотопного состава которого произошло на предшествующем субдукционном этапе, под действием флюидов и при участии субдуцированных осадков. Наименее радиогенный изотопный состав Hf магматических и ксеногенных цирконов из ордовикских аккреционно-коллизионных двуполевошпатовых гранитов массива Их-Замын предполагают их формирование в результате плавления венд-кембрийской островодужной коры при участии более дифференцированных коровых источников, обогащенных Th, Nb, легкими РЗЭ и имеющих пониженные ε_Nd. Возраст ксеногенных цирконов (≤716 млн лет) в изученных гранитоидах и габброидах и сходство их изотопного Hf состава с магматическими цирконам из тех же пород подтверждают формирование вендской островной дуги Озерной зоны во внутриокеанической обстановке на значительном удалении от древних континентальных источников, подобных Дзабханскому микроконтиненту.

Представлены результаты петрографических, геохимических и изотопно-геохимических (Sm-Nd) исследований раннепротерозойских терригенных пород Урикско-Ийского грабена, формирование которых происходило в течение трех последовательных этапов растяжения. Установлено, что терригенные породы Урикско-Ийского грабена представлены как петрогенными (ингашинская и далдарминская свиты), так и литогенными (ермосохинская свита) осадочными образованиями. Сделан вывод, что породы нижней и частично средней частей разреза Урикско-Ийского грабена (ингашинская свита и нижняя подсвита далдарминской свиты) были сформированы преимущественно за счет разрушения магматических пород кислого состава. Терригенные породы средней части разреза (верхняя подсвита далдарминской свиты) могли быть образованы как за счет разрушения магматических пород кислого состава, так и, возможно, за счет разрушения магматических пород основного состава. Для пород верхней части разреза (ермосохинская свита) в качестве источников сноса предполагаются нижележащие терригенные образования ингашинской и далдарминской свит. Nd модельный возраст (2.3-2.5 млрд лет), полученный для пород всех трех изученных статоподразделений, указывает на преобладание пород верхней континентальной коры неоархейского и раннепротерозойского возрастов в области источника сноса.

Приведены первые данные о минералогии взвеси, геохимии, количественном распределении, определенные с помощью седиментационных ловушек, установленных в Онежском озере (время экспозиции составляло 1 год - 2019 г.). Полученные данные о минералого-геохимическом составе современной взвеси водной толщи Онежского озера сопоставлены с данными поверхностного слоя донных отложений озера (0-10 см). Впервые для Онежского озера получены данные о скоростях осадконакопления по веществу, определенные с помощью седиментационных ловушек. Полученные оценки о скоростях осадконакопления незначительно отличаются от результатов расчета скоростей осадконакопления методом радиоизотопного датирования на основании распределения активности ²¹⁰Pb в верхнем слое донных отложений в совокупности с данными о ¹³⁷Cs. Выявлено, что минеральная часть рассеянного осадочного вещества, поступившая в озеро, достигает донный осадок без существенных изменений. Геохимия вещества седиментационных ловушек во многом сходна с геохимией верхней части донных осадков (0-10 см) в различных районах Онежского озера. Рассеянный осадочный материал и донный осадок отличаются между собой количеством биогенной части (в слое донных осадков (0-10 см) биогенная составляющая теряет значительную долю органики), резким преобладанием в донных осадках железистой разновидности иллита и хлорита, в отличие от Mg-Fe разновидностей этих минералов во взвеси. Деградированные минералы слюд, привнесенными реками, регенерируются до нормальных железистых иллитов и хлоритов непосредственно в самой верхней части донного осадка. Донные отложения отличаются более высокими концентрациями марганца и молибдена, а материал из седиментационных ловушек - содержанием ртути.

На основе данных, полученных в ходе экспериментов с плотными сетями станций, исследованы афтершоки Чуйского землетрясения 2003 г. Карты плотности очагов более 50 тыс. афтершоков сопоставлены с разрывами дневной поверхности, с блоковой структурой и тектоникой очаговой области. Крупная сдвиговая деформация, сформировавшаяся при Чуйском землетрясении, сопровождается вытянутым вдоль нее пространственно прерывистым афтершоковым процессом. Карты плотности афтершоков за длительный период по своей структуре отличаются от сейсмической активности афтершоковой области начального периода. Наблюдается взаимосвязь блоковой структуры эпицентральной области со структурой афтершокового процесса. Узлы пересечения разломов с афтершоковой областью характеризуются пониженной афтершоковой активностью. Развитие афтершокого процесса только частично приурочено к блокоразделяющим разломам; во многих случаях афтершоковый процесс смещен относительно этих разломов или уходит в сторону в виде ответвлений.

Представлена модель глубинной электропроводности Алтае-Саянской складчатой области, составленная по результатам трехмерной инверсии инвариантных значений матрицы импеданса и интерактивного подбора трехмерных модельных кривых магнитотеллурического зондирования к экспериментальным. По полученным значениям удельного электрического сопротивления выполнена оценка флюидонасыщенности земной коры по формуле Шенкленда-Ваффа. Минерализация водного раствора солями NaCl принята равной значению 170 г/л, при котором рассчитанные значения флюидонасыщенности соответствуют оценкам по сейсмическим данным. Изучена электропроводность и насыщенность флюидом очаговых зон землетрясений, активизированных блоков региона и глубинных разломов. Основная часть гипоцентров землетрясений расположена над кровлей электропроводящих блоков земной коры и вблизи глубинных низкоомных разломов. Положение низкоомных аномалий электропроводности коррелирует с положением доменов, характеризующихся повышенным затуханием обменных волн землетрясений и пониженными скоростями продольных волн. Максимальным содержанием флюида (0.5-0.9 %) характеризуются Тээлинский, Самагалтайский и Каа-Хемский очаги землетрясений, а минимальным (0.1-0.2 %) - Алтайский, Шапшальский, Шагонарский и Большепорошский очаги. Флюидонасыщенность глубинных разломов достигает 1.2 %, причем максимальным содержанием флюида характеризуются разломы, ортогонально простиранию которых ориентируются растягивающие напряжения. Это справедливо и для блоков коры, расположенных под впадинами. Высокое содержание флюида под Кызылской впадиной и ее обрамлением коррелирует с высоким дефицитом скорости продольных волн, наблюдаемым под ней.

Метод электротомографии нашел широкое практическое применение при поисках и разведке рудных месторождений золота, однако его возможности для изучения россыпей недостаточно раскрыты. На основе численного моделирования и на примере полевых исследований показано, что выделяемые в поймах рек линейные аномалии высокого удельного электросопротивления соответствуют перспективным на золотоносность фациям плесов и перекатов. По результатам работ на аллювиальных россыпях Камчатки, Алтая и Прибайкалья сделан вывод о высокой разрешающей способности электротомографии для решения геологических задач, что является основанием для применения этого метода как основного при поисках и разведке россыпей.

Эффективность разработки нефтегазового месторождения во многом определяется полнотой понимания его геологического строения. В последнее десятилетие все большее внимание привлекают сложнопостроенные карбонатные резервуары, обладающие коллекторами трещиноватого типа. Настоящая статья посвящена разработанной в ООО «РН-КрасноярскНИПИнефть» совместно с ИНГГ им. А.А.Трофимука СО РАН технологии построения трехмерных изображений сложноустроенных резервуаров в рассеянных сейсмических волнах с привлечением гауссовых пучков. Для ее апробации была построена специальная синтетическая модель, реалистично отображающая один из лицензионных объектов ПАО «НК «Роснефть». Для этой модели было выполнено полномасштабное трехмерное сейсмическое моделирование, что обеспечило нас синтетическими волновыми полями и открыло возможность проведения полностью контролируемых численных экспериментов по реконструкции геологического строения изучаемого объекта. Одной из отличительных особенностей построенной цифровой модели/цифрового двойника является представление разломов не как некоторых идеальных поверхностей скольжения, а в виде трехмерных геологических тел, заполненных тектонической брекчией. Для моделирования такой брекчии и геометрии этих тел была выполнена серия численных экспериментов, моделирующих геомеханические процессы формирования разломов. Для подбора параметров используемого при этом метода дискретных элементов привлекалась информация, полученная путем геофизических исследований в горизонтальных скважинах, пересекающих разлом в пределах геологического прототипа построенной цифровой модели.