Главная – Журналы – Геология и геофизика 2022 номер 7

Приведены результаты новых минералого-геохимических, геохронологических и изотопных (Sm-Nd, Rb-Sr, O) исследований вулканических пород тыйского комплекса Олокитского прогиба. Они представлены нормально-щелочными толеитовыми базальтами, реже андезибазальтами, образуют фракционированный ряд с вариацией значений магнезиальности (mg # ) в интервале 45-65, с умеренными содержаниями TiO₂ (0.73-1.62 мас. %), низкими - P₂O₅ (0.04-0.25 мас. %) и существенным преобладанием содержаний натрия над калием (Na₂O/K₂O = 2.1-50.0). В результате метаморфизма превращены в зеленые сланцы, сложенные хлоритом, актинолитом, эпидотом, альбитом с примесью кварца, титанита, ильменита и магнетита. Метабазальты имеют возраст 915 ± 5 млн лет (U-Pb метод, циркон). Они характеризуются широкими вариациями ɛ_Nd( T ) (-3.5…-11.9), ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr (0.70602-0.70732) и повышенными значениями δ¹⁸O (9.0-15.2 ‰) относительно мантийных значений. По изотопно-геохимическим характеристикам изученные метабазальты несут признаки как островодужных вулканитов, так и обогащенных базальтов СОХ. Предполагается, что тыйские метабазальты были образованы за счет плавления литосферной мантии, содержащей субдукционный компонент. Сопоставление полученных данных с вулканитами современных геодинамических обстановок указывает на их близость с базальтами задуговых бассейнов. Показано, что предполагаемый задуговой бассейн может относиться к Нюрундуканской островодужной системе позднемезопротерозойского возраста.

Редкометалльные граниты Li-F типа в Центрально-Азиатском складчатом поясе формировались в разновозрастных ареалах гранитоидного магматизма и охватывают большой возрастной интервал (321-134 млн лет). Li-F граниты образуют крупные многофазные массивы (Жанчивланский, Бага-Газрынский) и малые интрузии, они выделяются по своим минералого-геохимическим характеристикам, обогащены Sn, W, Li, Rb, Ta, Nb и являются рудоносными в отношении концентрированной минерализации на позднемагматическом и постмагматической стадиях эволюции гранитного магматизма. Среди позднепалеозойских и мезозойских массивов (Харагульский, Уругудеевский, Безымянский, Хэнтэйский, Тургинский) малые интрузии представлены Li-F гранитами повышенной щелочности и обогащены Zr, Nb, Hf, Th, U и REE, которые отличаются от типичных рудоносных Li-F гранитов минеральными ассоциациями и геохимическими особенностями. Эти граниты правомерно выделять в отдельный подтип редкометалльных гранитов. Независимо от геохимической специализации исследуемые Li-F граниты Центральной Азии отличаются от типичных коллизионных гранитоидов, формирующихся при плавлении верхней континентальной коры. При оценке источников магм с различными геохимическими характеристиками рассмотрено влияние процессов мантийно-корового взаимодействия на формирование редкометалльных гранитов. В эволюции Li-F гранитного магматизма важная роль придается глубинным флюидам, содержащим редкие элементы, и процессам значительной магматической дифференциации гранитной магмы в коровых промежуточных камерах, что является благоприятным условием для генерации ассоциирующей редкометалльной минерализации.

Месторождение Копто в Северо-Восточной Туве относится к разряду золоторудных объектов, своеобразие которых обусловлено совмещенностью в нем Au-Cu-скарнового типа оруденения и наложенного на него кварц-золото-сульфидного штокверкового. С поверхности все это подверглось интенсивному окислению, сформировавшему зону вторичного золотого обогащения, содержащую своеобразный гипергенный парагенезис с халькогенидами Au и Ag и с новообразованным золотом. Глубина распространения окисленных руд от поверхности составляет 80-90 м. Содержание Au варьирует от долей до 150 г/т (среднее - 30.8 г/т). Методом компьютерного термодинамического моделирования показано, как трансформируется рудная золото-сульфидно-кварцевая ассоциация в окислительных условиях при снижении рН-растворов - золото становится все более высокопробным, появляется и исчезает акантит, преобладает лимонит (рН 1.65, Eh 0.69 В). Найдены условия устойчивости пирита, гидроксидов железа и халькогенидов золота и серебра - петровскаита (AgAuS) и ютенбогаардтита (Ag₃AuS₂). Для этого необходимы слабокислые растворы с рН 5-6 и значениями Eh, близкими к нулевому, что обеспечивает устойчивость тиосульфатных и гидросульфидных комплексов благородных металлов. Главное отличие между растворами, равновесными с петровскаитом и ютенбогаардтитом - это отношения Ag/Au, максимальные в первом случае и приблизительно одинаковые во втором. Статья посвящена сравнительному анализу морфологических особенностей золота из первичных и окисленных руд золоторудного месторождения Копто с целью выявления комплекса признаков гипергенной природы золота и оценки масштабов его перераспределения.

Электроразведочные измерения на акваториях, как и на суше, проводятся для изучения электромагнитных (ЭМ) свойств геологических образований. Отличительная особенность аквальной электроразведки связана со специфическим влиянием водной толщи. Приведены численные расчеты ЭМ сигнала переходного процесса для электрических линий в осевой области источника в условиях морских акваторий глубиной от 50 до 250 м с целью демонстрации проявления сигнала вызванной поляризации (ВП) в сигнале переходного процесса на разных установках, выявления различий проявления сигналов становления, гальванически- и индукционно-вызванной поляризации в сигнале переходного процесса и объяснения причин этих различий. Для изучения влияния размеров установки на проявление ВП во время переходного процесса проанализировано изменение сигнала переходного процесса (Δ U ( t )), конечной разности сигнала переходного процесса (Δ² U ( t )) и трансформанты P1( t ) (отношения этих величин) для горизонтальной электрической установки с источником ( АВ ) от 50 до 2000 м, трехэлектродной измерительной линией ( M ₁ M ₂ M ₃) от 50 до 2000 м, расстоянием между центрами источника и измерительной линии M ₁ M ₃ (разносом - r ) от 100 до 4000 м. Некоторые из них используются в дифференциально-нормированном методе электроразведки (ДНМЭ). Проведено сравнение Δ U ( t ), Δ² U ( t ) и их трансформанты от проводящей и проводящей поляризующейся модели для одинаковых условий. Установка находилась на поверхности и внутри проводящей среды с проводящим поляризующимся основанием. Проводящая среда ассоциировалась с толщей морской воды в шельфовых областях. Проводящее поляризующееся основание - это геологическая среда (земля), перекрытая слоем воды. Учет поляризуемости основания осуществлен введением частотно-зависимого удельного электрического сопротивления посредством формулы Коула-Коула. Выполненные расчеты показывают, что составляющие переходного процесса, связанные со становлением ЭМ поля и с гальванически- (ВПГ) и индукционно-вызванной поляризацией (ВПИ), по-разному проявляются на установках разных размеров на разных глубинах. ВП для условий акваторий проявляется двояко, связанная как с гальваническим, так и вихревым током. Ранее при практических измерениях проявление ВПИ рассматривалось как проявление помех. Но этот сигнал моделируемый, и его можно рассматривать как информацию о ВП. Фактором, влияющим на характер проявления сигнала ВП в сигнале переходного процесса, является приведенная высота установки ( h _Δ) - расстояние между установкой и дном моря (поляризующимся основанием модели), отнесенное к длине АВ (питающей линии). В зависимости от приведенной высоты установки, сигнал ВП в трансформанте P 1( t ) может проявляться в виде восходящей ветви на поздних временах, а может быть в виде нисходящей ветви, переходящей в отрицательные значения P 1. Продолжительность импульсного воздействия и измерения переходного процесса сказываются на контрастности проявления поляризующегося основания в сигнале, однако измерения при буксировании установки накладывают ограничения на эти величины. Оптимальные параметры ЭМ съемки для изучения ВП должны обеспечить присутствие достаточного диапазона для регистрации поляризационного сигнала и качество измерений. Программное обеспечение, использующееся при расчетах, разработано ООО "Сибирская геофизическая научно-производственная компания".

Приведены результаты экспериментальных измерений комплексной диэлектрической проницаемости (КДП) песка и порошков кварцевых гранул со средними размерами частиц (по массе) от 5 до 250 мкм, насыщаемых дистиллированной водой и солевыми растворами NaCl с проводимостью до 0.77 См/м. Измерения спектров КДП проводились в диапазоне частот от 1 кГц до 8.5 ГГц. Моделирование спектров на частотах выше 1 ГГц производилось с помощью рефракционной трехкомпонентной модели смеси. В диапазоне частот от 10 кГц до 1 ГГц спектры КДП моделировались тремя релаксационными процессами с использованием формул Дебая и Коул-Коула. Показано, что удельная электропроводность (УЭП) образцов на частоте около 5 кГц не пропорциональна УЭП насыщающего раствора. Интенсивности двух низкочастотных процессов имеют более тесные корреляционные связи с УЭП образцов, чем с объемной долей раствора. Времена релаксации низкочастотного и высокочастотного процессов статистически связаны со средними размерами частиц, а время релаксации низкочастотного процесса еще и с удельной поверхностью. Определены значения проводимости насыщающего раствора, при которых корреляционная связь является наиболее тесной.

Проведены калибровочные эксперименты магнитно-резонансного зондирования (МРЗ) на льду Обского водохранилища. Впервые осуществлен сравнительный количественный анализ вклада электромагнитного экранирования и эффекта Блоха-Зигерта в сигнал магнитно-резонансного зондирования, исследована асимметрия вклада электромагнитного экранирования и эффекта Блоха-Зигерта в сигнал магнитно-резонансного зондирования при расстройке от резонансной частоты. Результаты теоретических расчетов без учета эффекта Блоха-Зигерта отличаются от экспериментальных данных при максимальной интенсивности радиочастотного импульса примерно в 3 раза. В то же время при учете интерференции электромагнитного экранирования и эффекта Блоха-Зигерта результаты расчета амплитуды и фазы сигнала наилучшим образом аппроксимируют полевые экспериментальные данные. На основании хорошего согласия между экспериментом и теоретическими расчетами с учетом интерференции электромагнитного экранирования и эффекта Блоха-Зигерта продемонстрирована необходимость применения этой модели для решения прямой и обратной задачи магнитно-резонансного зондирования подземных водоносных пластов. Полученные результаты позволяют калибровать метод МРЗ и использовать его не только как индикатор подземной воды, но и как средство количественного измерения. На примере исследований методом МРЗ в долине р. Эбро (Испания) продемонстрирована необходимость учета эффекта Блоха-Зигерта в реальных полевых условиях. При учете только электромагнитного экранирования (без учета эффекта Блоха-Зигерта) амплитуда сигнала отличается примерно в 2 раза при максимальной для экспериментальных данных интенсивности импульса, фаза сигнала отличается в 12 раз при максимальной интенсивности импульса. Поэтому для аппроксимации экспериментальных данных с помощью модели без учета эффекта Блоха-Зигерта в опубликованных ранее работах добавлялись слои на глубинах, близких к максимальной для данного типа антенны (примерно 50 м). Однако в реальности этих слоев не существует, они появляются только как артефакт модели без учета эффекта Блоха-Зигерта. Наилучшей аппроксимации экспериментальных данных удается добиться при учете интерференции электромагнитного экранирования и эффекта Блоха-Зигерта.

В результате комплексного анализа сейсмических, сейсмо- и гидроакустических материалов составлена схема разрывов, нарушающих осадки центральной части Средней котловины оз. Байкал. На основе ее тектонофизического анализа впервые показано, что разломная структура осадочной толщи является зонно-блоковой, т. е. представляет сеть зон повышенной плотности разрывов, которые ограничивают слабонарушенные блоки. В строении крупных разломных зон северо-восточного простирания (Ольхонский, Береговой, Гидратный, Святоносский) главную роль играют магистральные сместители или их сегменты, оперяемые вторичными нарушениями. Поперечные северо-западные структуры выражены в чехле осадков широкими зонами сгущения сравнительно мелких разрывов, т. е. представляют ранние стадии развития разломов фундамента, разделяющих впадину в продольном направлении на крупные фрагменты. Зонно-блоковая структура осадочной толщи формировалась в поле напряжений сдвига, а затем в поле растяжения, которые соответствуют известным стадиям развития Байкальского рифта - ранне- и позднеорогенной. На современном этапе тектогенеза выделенная сеть разломных зон контролирует газовую (газогидратную) и сейсмическую активность недр. Гидратоносные грязевые вулканы и сипы приурочены к крупным разрывам, а эпицентры землетрясений тяготеют к разломным зонам, образуя скопления в узлах сочленения крупных северо-восточных сбросов с зонами растяжения северо-западной ориентировки и субширотными левосторонними сдвигами.

Динамическая модель сейсмических, геологических и гидродинамических характеристик коллектора является основным инструментом, используемым для оценки потенциала бурения новых уплотняющих скважин. Статическая геологическая модель основана на скважинных данных в сочетании с анализом динамики добычи. Данная модель используются для определения реконструкции и корректировки новых мест бурения; однако такие модели редко включают сейсмические данные. Следовательно, трудно контролировать изменения в геологических моделях между скважинами, что приводит к необходимости прослеживания конфигурации расположения скважин и прогнозируемых результатов, которые, в свою очередь, могут описывать неполную картину ситуации. Чтобы улучшить разработку скорректированных участков с точки зрения содержания в них остаточной нефти, мы разработали новый комплексный анализ, сочетающий в себе статическое моделирование отложений, в том числе анализ микрофациальности (среди других коллекторских и сейсмических свойств), с поведением добычи. В данной работе приводится новый метод, включающий в себя следующее: (1) установление благоприятных областей для статического геологического анализа; (2) изучение потенциала заканчивания скважин и состояния непроизводящих скважин; (3) проведение межскважинного анализа с использованием сейсмических и седиментационных данных; (4) определение потенциальных участков, ограниченных сейсмическими и геологическими исследованиями, а также начальным уровнем добычи месторождения; (5) внесение предложений в план разработки новых скважин.