Главная – Журналы – Геология и геофизика 2022 номер 11

Полуостров Камчатка - один из наиболее тектонически-активных регионов мира с большим разнообразием и высокой интенсивностью проявлений современного вулканизма. В последнее десятилетие достигнут существенный прогресс в изучении глубинного строения под Камчаткой, благодаря томографическим исследованиям с использованием сейсмологических данных с постоянных сейсмостанций КФ ФИЦ ЕГС РАН и временных сетей, установленных на некоторых ключевых объектах. Задача настоящего обзора состоит в том, чтобы систематизировать десятки разрозненных геофизических работ по Камчатке и на их основе построить цельную картину функционирования вулканических систем. Особое внимание здесь уделяется Ключевской группе вулканов, которая, благодаря множеству многомасштабных исследований, находится среди наиболее хорошо изученных вулканических областей в мире. Согласно полученным результатам региональной томографии, особый характер активности Ключевской группы определяется ее близостью к области разрыва Тихоокеанского слэба. Среднемасштабные томографические исследования показали, что из этого разрыва поднимается астеносферный поток, который при достижении подошвы коры в районе влк. Шивелуч, распространяется далее горизонтально в сторону Ключевской группы. Сейсмические модели коры в районе Ключевской группы выявили различные механизмы магматического питания трех наиболее активных вулканов: Ключевского, Безымянного и Толбачика. Наконец, локальные сейсмические сети, установленные на отдельных вулканах Камчатки, позволили построить детальные изображения верхнекоровых очагов, непосредственно ответственных за текущие извержения. Сопоставление результатов по камчатским вулканам с томографическими моделями по нескольким другим вулканам мира позволило выявить общие закономерности систем питания активных магматических систем.

Вдоль субмеридиональных сейсмотомографического и магнитотеллурического профилей, пересекающих зону сочленения Кыргызского хребта и Чуйской впадины Северного Тянь-Шаня, построены модели плотности, коэффициента Пуассона, модулей упругости, процентного содержания кремнезема, температуры и пористости. На основе комплексного анализа построенных разрезов физико-механических свойств пород предложена геолого-геофизическая модель обнаруженной линзы, отвечающая на вопросы об источниках, выявленных в области ее северного борта геофизических аномалий, возможных механизмах ее образования и сроках существования.

Проведен поиск общих квазипериодичностей в поведении палеонапряженности и длительностей полярных интервалов геомагнитного поля. Данные палеонапряженности проанализированы в интервале 170 млн лет-современность. Поведение длительности полярных интервалов исследовано в течение всего фанерозоя (540 млн лет-современность). Обнаружено, что спектр основных вариаций палеонапряженности и длительностей полярных интервалов дискретен и включает квазипериодические колебания с характерными временами 15, 8, 5 и 3 млн лет. Характерные времена этих квазипериодических изменений геомагнитного поля в начале и в конце фанерозоя различались не более чем на 10 %. Спектральная плотность квазипериодических изменений геомагнитного поля циклически изменялась с течением геологического времени. Показана связь между поведением амплитуд вариаций палеонапряженности, длительностей полярных интервалов и их спектральной плотностью. Относительно высокую спектральную плотность квазипериодические вариации палеонапряженности (геомагнитной активности) имели в интервале 150-40 млн лет (мел-ранний палеоген). В это время возрастали амплитуды вариаций палеонапряженности и длительности полярных интервалов. В интервале 170-150 и 30 млн лет-современность квазипериодические изменения палеонапряженности практически не выделялись на фоне ее шумовых вариаций. При этом амплитуды вариаций палеонапряженности и длительности полярных интервалов уменьшались. В течение геомагнитной истории происходило чередование временных интервалов, в которых вариации палеонапряженности приобретали либо квазипериодический, либо шумовой характер.

Представлен автогенератор, описывающий высокочастотные возбуждения буровой колонны с высокими амплитудами крутильных колебаний. Автогенератор характеризуется дискретными степенями свободы. В основу работы автогенератора положено представление о предельной силе резания при разрушении горной породы PDC долотами, результаты лабораторных исследований М.И. Ворожцова, К.И. Борисова, Г.П. Черепанова. Дифференциальные уравнения неавтономного автогенератора опираются на результаты лабораторных исследований. Представлен характерный динамический режим работы автогенератора. Проведено сравнение с экспериментальными данными.

В данном исследовании мы показываем, что большинство сульфидов в изученных месторождениях Сумозерско-Кенозерского зеленокаменного пояса Карельского кратона Фенноскандинавского щита имеют ненулевые значения Δ³³S. Это указывает на различные пропорции сульфата в морской воде и элементарной серы, образовавшихся в результате УФ-фотолиза, и включенных в руды. Наши результаты показывают, что систематика изотопов серы сульфидов в основном отражает смешение между масс-независимо фракционированными резервуарами серы с положительным и отрицательным Δ³³S. Пирит обеднен изотопом ³⁴S, что было интерпретировано как свидетельство микробного восстановления сульфата. Вариации положительных аномалий Δ³³S месторождения Лекса и общая тенденция увеличения содержания Δ³³S со стратиграфической высотой в отдельных скважинах, скорее всего, отражают изменение температуры и перемешивание флюидов на протяжении жизни гидротермальной системы. Присутствие сульфидов со значительными отрицательными аномалиями Δ³³S предполагает, что атмосферная сера и сульфат морской воды, а не вулканическая сера, были доминирующим источником для минеральных систем изученных месторождений. Представленные здесь данные требуют, чтобы мезоархейская морская вода, по крайней мере локально, содержала сульфаты.

Проведенный анализ показывает, что в Республике Тыва широко распространены проявления рудного золота различных формационных типов и разного возраста, связанные со сложной и длительной геологической историей этого региона. Территория Тывы является регионом полициклического развития, в котором в период с докембрия до кайнозоя проявились этапы субдукционных, аккреционно-коллизионных и рифтогенных процессов, сопровождаемые образованием различного типа вулканизма и широким проявлением гранитоидного магматизма. Развитие металлогении золота в геологической истории региона было дискретным, наиболее широко она проявилась в островодужный этап (570-510 млн лет) в связи с формированием золотоносных колчеданно-полиметаллических месторождений. Также продуктивным для золотого оруденения является позднекембрийско-ордовикский период формирования гранитоидного магматизма, с которым связано образование золото-медно-молибден-порфировых месторождений и собственно золоторудных месторождений и рудопроявлений золото-скарновых, золото-кварцевых, золото-березитовых типов. На территории Тывы выделяются несколько золоторудных узлов, приуроченных к разным структурно-формационным зонам. К настоящему времени содержания золота, представляющие промышленный интерес, выявлены в собственно золоторудном Тарданском месторождении с запасами Au 7371.8 кг и в золотосодержащих месторождениях: колчеданно-полиметаллическом Кызыл-Таштыг, запасы которого оцениваются по золоту в 15.08 т, серебра - около 700 т и медно-молибден-порфировом Ак-Суг с запасами Au категории С₂ - 83 т и серебра 368 т . Кроме того, в процессе поисково-ревизионных работ, проведенных в последние годы на многих золоторудных узлах, получена дополнительная информация о большом ресурсном потенциале эндогенного золота Республики Тыва. В качестве перспективных на выявление промышленных запасов эндогенного золота можно выделить Кара-Бельдырский золоторудный узел с запасами Au категории С₁ и С₂ в количестве 22.8 т, Алдан-Маадырский золоторудный узел с прогнозными ресурсами Au по категории Р₂ - 38 т и по категории Р₃ - 80 т, Эйлигхемский рудный узел с прогнозными ресурсами Au категории Р₃ в 36 т, Кызык-Чадрский рудный узел с прогнозными ресурсами по месторождению Кызык-Чадр категории Р₁+Р₂: Au - 39.7 т, Ag - 198 т и Восточно-Таннуольский рудный район с ресурсами Au в 68.3 т. Таким образом, сложная история геологического развития территории Республики Тыва, проявление разнообразных геологических событий, включая масштабные магматические процессы, привели к формированию в ее недрах как собственно золоторудных так и золотосодержащих месторождений и рудопроявлений, которые дают основание предполагать выявление крупных промышленных запасов эндогенного золота и развитие золотодобывающей промышленности в республике.

Предложена процедура оценки распределения ресурсов углеводородов по месторождениям с различной величиной запасов и по количеству залежей в них. Такая оценка является важной при прогнозе эффективности геолого-разведочных работ. Процедура использует имитационную модель генерации совокупности величин масс углеводородов в залежах. Затем моделируется пространственное распределение залежей по территории нефтегазоносного бассейна как нестационарное пуассоновское точечное поле. При формировании совокупности месторождений бассейна каждое рассматривается как геометрический объект, объединяющий несколько залежей по принципу их взаимного геометрического расположения. Модель позволяет оценивать двумерное распределение количества месторождений и их ресурсов по массе запасов и по количеству залежей в месторождении. В качестве примера предлагаемая оценка выполнена для ресурсов нефти в Западно-Сибирской нефтегазоносной провинции.

С позиций современной изученности охарактеризовано геологическое строение верхнеюрско-неокомского клиноформного комплекса, составлена его региональная сейсмогеологическая модель, установлены критерии выделения зон нефтенакопления (ЗНН) и конкретных нефтеперспективных объектов, что позволило обеспечить существенный прирост ресурсов нефти.