Главная – Журналы – Геология и геофизика 2024 номер 8

Для оценки распределения, содержания и состава водосодержащих дефектов в разной степени деформированном жильном молочно-белом кварце Ларинского месторождения использованы методы ИК- и рамановской спектроскопии, а также газовой хроматографии. Проанализированы слабодеформированный кварц и кварц с интенсивной полигонизацией и перекристаллизацией, в которых вода присутствует в молекулярной форме, в трещинах, каналах, межзерновом пространстве, а также в составе флюидных включений. Содержание водосодержащих дефектов, по данным ИК-спектроскопии и газовой хроматографии, уменьшается в ряду от слабодеформированного первично-зернистого крупногигантозернистого кварца до блокованного и перекристаллизованного. Полученные результаты свидетельствуют о высвобождении воды в процессе перекристаллизации вдоль вновь образованных границ зерен путем диффузии и дальнейшей ее гомогенизации для достижения равновесного состояния. Содержание газов также зависит от степени деформационных изменений в образцах и уменьшается от крупногигантозернистых разностей до интенсивно деформированных кварцев с большим содержанием перекристаллизованных зерен.

На основе данных структурного и фазового анализов рассмотрено поведение наночастиц (НЧ) Au при формировании межфазных границ между кварцем и селенидами меди и железа во время отжига при температуре 450 °С и разной активности селена: lg f _Se2 = -2.4 при буфере расплавленного селена и lg f _Se2 = -3.15 по показаниям индикаторной минеральной смеси γ-Fe_{1- х} Se и δ-Fe_{1- х} Se. В двух сериях экспериментов использовались контрастные текстурные особенности (нано- и микросостояния) исходных металлических фаз, которые позволяли построить 2D и 3D модели межфазных границ. В первом случае на кристаллы кварца размером менее 40 мкм магнетронным напылением наносились тонкие слои из НЧ золота (толщиной ~ 30 нм), железа (толщиной ~ 50 нм) и меди (толщиной ~ 50 нм), т. е. все металлы находились в наноразмерном состоянии. Во втором случае железо, медь и селен (в стехиометрии эскеборнита - CuFeSe₂) вводились в систему в виде порошковых материалов микронных размеров (1-10 мкм). Золото по-прежнему оставалось в виде НЧ на поверхности кварца. Продукты термического отжига исследовались методами рентгенофазового (РФА) и рентгеноструктурного (РСА) анализов, сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) и рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (РФЭС). Проведенное исследование показало, что вне зависимости от активности селена отжиг НЧ Au приводит к частичному укрупнению частиц (до субмикронных размеров) по механизму самосборки (распределение частиц Au по размеру соответствует логнормальному закону с максимумом, смещенным в сторону меньших размеров), причем золото остается в металлическом состоянии. 2D модель межфазной границы представляет собой минеральную смесь селенидов меди (Cu₂Se), железа (γ-Fe_{1- х} Se) и островков субмикронных частиц золота, образовавшихся на поверхности кварца. ЗD модель межфазной границы характеризуется тем, что частицы Au концентрируются в основном уже в эскеборните, а не на поверхности кварца. Причем НЧ локализуются в порах мезопористого эскеборнита, а субмикронные частицы размером ~ 200 нм и более вытесняются на поверхность частиц эскеборнита. На основе полученных данных сформулированы типоморфные признаки участия НЧ Au в рудообразующих процессах формирования и развития золоторудных месторождений.

На основании результатов изучения месторождений Чуктукон и Томтор (Россия), Сеиш Лагос (Бразилия) показана реальная возможность расширения сырьевого потенциала кор выветривания карбонатитов за счет нетрадиционных типов руд и рудных компонентов, включая Fe, Mn, Ti и V. Выявлено влияние некоторых новых факторов рудоносности кор выветривания карбонатитов, таких как восстановительный эпигенез продуктов выветривания, особенности состава и рудоносности карбонатитового субстрата, роль процессов латеритной миграции вещества, а также жидкостного фракционирования коллоидных растворов в поверхностных фациях коры. Получены дополнительные аргументы в пользу представления о корах выветривания карбонатитов как уникальной поликомпонентной рудной формации, сырьевой потенциал которой, кроме традиционных Nb, La, Ce и P, включает легкие и тяжелые лантаноиды, Y, Sc, Fe, Mn, Ti, V, Sr, Ba, Al и Ga.

На протяжении многих десятилетий поиски нефти и газа в складчатых зонах и краевом прогибе Предуралья сводились к разбуриванию относительно просто выявляемых антиклинальных структур и рифов, залегающих на небольших глубинах. В итоге был сделан ряд важных открытий, однако общая результативность работ была относительно низкой. С одной стороны, это объясняется недостаточной информативностью данных для надежной подготовки структур в районах сложного строения. С другой стороны, оценка поисковых объектов не учитывала особенности развития нефтегазовых систем этих районов. По сравнению с центрами традиционной добычи в платформенных районах Волго-Уральского и Тимано-Печорского бассейнов эта специфика обусловлена бóльшей мощностью осадочного чехла, изменчивостью его состава и строения, многофазностью структурного развития. Многие неудачи были обусловлены формированием ловушек после прохождения первичного миграционного потока нефти и газа, низкой емкостью резервуаров и их нарушенностью разломами. Интерпретация новых геоданных с использованием современных знаний о нефтегазоносности районов аналогичного строения показывает, что в Предуралье существуют слабоизученные зоны нефтегазонакопления, способные содержать крупные залежи. К их числу относятся районы распространения слепых надвигов, подсолевые ловушки в зонах развития дислоцированных диапиров, а также стратиграфические и комбинированные ловушки, связанные с несогласиями и фациальными изменениями. Наибольший интерес представляют новые поисковые объекты в Тимано-Печорском бассейне, где увеличена толщина палеозойского чехла. Подготовка новых перспективных объектов в этих зонах стала возможной за счет новых знаний и повышения геологической информативности геофизических данных.

В результате сейсмогеологических, буровых и обобщающих научных исследований на юго-востоке Анабаро-Хатангской НГО, проведенных с начала 30-х годов прошлого века, открыты мелкие залежи и проявления нефти и газа и лишь одно крупное Центрально-Ольгинское нефтяное месторождение. Однако перспективы нефтегазоносности северо-западной части Анабаро-Хатангской НГО остаются слабоизученными и недостаточно обоснованными. Для оценки перспектив нефтегазоносности этой территории привлекалась вся сейсмическая и геолого-геохимическая информация, включая четыре новые скважины, пробуренные на Сопочном поднятии и Журавлином валу. Оценены масштабы нефтегазообразования, аккумуляции и разрушения скоплений углеводородов в наиболее перспективных по исходному нефтегазоматеринскому потенциалу пермских отложениях. Для нефтегазоматеринских пород верхнекожевниковской, нижнекожевниковской и тустахской свит построены схемы распределения: толщин, содержаний органического углерода и хлороформенных битумоидов, типов и катагенетической преобразованности ОВ, плотностей эмиграции нефти и генерации газа. Для каждого из трех нефтегазоносных комплексов методом бассейнового моделирования получены максимально возможные оценки ресурсов нефти и газа, которые могли аккумулироваться в структурных ловушках за вычетом потерь на миграцию. По геолого-геохимическим критериям сделан вывод, что до нашего времени могла сохраниться лишь небольшая часть ресурсов углеводородов, аккумулировавшихся в коллекторах верхнекожевниковской свиты, а залежи нефти и газа и остаточный генерационный потенциал органического вещества нижнекожевниковской и тустахской свит были уничтожены позднепермско-раннетриасовым трапповым магматизмом и мезокайнозойским тектогенезом.

Описаны различные типы разреза верхнеюрских отложений западного борта Фроловской мегавпадины, которые относятся к углеродисто-глинисто-кремнистой фации позднеюрского морского бассейна. Установлено, что разнообразие типов разреза на изучаемой территории связано с тектоническим строением и палеорельефом морского дна, контролировалось течениевыми процессами и локальными выходами газа в районах крупных тектонических нарушений. Поисковое бурение последних лет в Елизаровском прогибе и Вынглорской котловине позволило описать новый тип разреза верхнеюрских отложений, отличительной особенностью которого является существенное увеличение толщины нижней низкорадиоактивной толщи за счет биогенных вторично карбонатизированных радиоляритовых пропластков, литологическая характеристика которых представлена в тексте статьи. Сделаны предположения об условиях их формирования и площади развития подобных разрезов.

На территории Колывань-Томской складчатой области изучен карбонатно-рифогенный тип разрезов верхнего девона в правобережье р. Томь. Фациальные условия свидетельствуют о преобладании в обнаженной части рифовой системы, возникшей в режиме активной континентальной окраины, отложений передового склона и краевой части бассейна. Выявленные ассоциации конодонтов представлены космополитными таксонами родов Ancyrodella , Ancyrolepis , Icriodus , Mehlina , Palmatolepis , Polygnathus и « Polylophodonta ». Они характеризуют конодонтовые зоны punctata-jamieae, rhenana-linguiformis, triangularis и Lower crepida. Наибольшее разнообразие конодонтов выявлено в пограничном интервале зон triangularis и crepida. Проведен анализ биофациального распределения остракод, выделены характерные ассоциации и установлена их приуроченность к определенным частям палеобассейна. Для пограничных этапов подъярусов типичны ассоциации как с гладкими, так и скульпированными раковинами. В нижней части подъяруса преобладают гладкие формы, а для средней и верхней частей подъярусов характерны формы с бугорчатой и ячеистой поверхностью. Прослежены в соломинской свите верхнего франа слои с Hollinella valentinae, а в косоутесовских и низах митихинских слоев нижнего фамена слои с Acratia granuliformis. На основе полученных изотопно-геохимических данных в разрезах верхнего девона юга Западной Сибири выявлены франские глобальные события - Middlesex/Punctata и Upper Kellwasser, стратиграфическое положение которых подтверждается палеонтологическими данными, а также С-изотопная отрицательная аномалия, имеющая глобальное распространение. На этих рубежах вследствие эвстатических колебаний уровня моря происходят изменения режима седиментации, с которыми сопряжены фаунистические изменения.

С целью изучения геологического строения при поисках углеводородного сырья в пределах дельты Волги и акватории Каспийского моря выполнены два пересекающихся профиля магнитотеллурического зондирования. Анализ геоэлектрических разрезов, построенных по одномерной инверсии исходных и нормализованных инвариантных кривых кажущегося сопротивления, показал, что необходимо привлекать методы трехмерного математического моделирования для формирования более достоверных глубинных частей геоэлектрических моделей. Построение стартовых геоэлектрических моделей, необходимых при трехмерной интерпретации инвариантных кривых кажущегося сопротивления, проводилось с учетом их одномерной инверсии. Результирующая модель, включающая нижний структурный этаж, построена методом интерактивного подбора к кривым кажущегося сопротивления модельных кривых, рассчитанных по программе трехмерного математического моделирования. Такой подход позволил учесть влияние локальных гальванических искажений на кривые кажущегося сопротивления при оценке распределения электропроводности в нижних частях поддонных отложений. В результате проведенной комплексной интерпретации магнитотеллурических данных в поддонных отложениях Северного Каспия выделены блоки с повышенной проводимостью, которые наиболее вероятно связаны с высоким флюидонасыщением меловых и неогеновых отложений. Их положение коррелирует с региональными разрывными структурами региона.

Точная оценка содержания и индекса хрупкости минералов имеет важное значение для разработки эффективных методов гидроразрыва угольных пластов, необходимого на угольном месторождении Восточный Бокаро в Индии. В настоящем исследовании объединены данные изучения керна бокового ствола и данные ГИС в скважинах. Основное внимание уделено скважине А-1, где был проведен рентгеноструктурный анализ керна бокового ствола для определения содержания минералов. Полученные минералогические данные были экстраполированы на скважину А-2 путем комбинирования результатов ГИС, рентгеноструктурного анализа и предыдущих исследований. Уравнения линейной регрессии, включающие известные минералы и данные ГИС в качестве входных параметров, использовались для расчета объемного содержания минералов в пластах. Надежность модели была подтверждена путем оценки минимальной разницы между прогнозируемыми и полученными логарифмическими кривыми. Индекс хрупкости определялся как геомеханическими методами, основанными на скорости продольных волн, так и минералогическими методами с учетом содержания кварца, полевого шпата и доломита. Сравнительный анализ значений индекса хрупкости продемонстрировал устойчивую тенденцию их изменения и их зависимость от содержания минералов. Данное исследование позволяет построить непрерывную мультиминеральную модель для случаев, когда данные по керну отсутствуют, а также дает представление о вариациях содержания минералов. Кроме того, корреляция между изменениями значений индекса хрупкости и содержанием минералов позволяет получить дополнительные сведения о геомеханических свойствах, необходимых для проектирования гидроразрыва угольных пластов. Представленные здесь результаты дают ценную информацию для оптимизации технологии гидроразрыва пласта на угольном месторождении Восточный Бокаро и служат основой для дальнейших исследований в аналогичных геологических обстановках.