Главная – Журналы – Геология и геофизика 2018 номер Неопубликованное

Восполнение ресурсной базы нефти и газа на протяжении всей истории страны было важнейшей государственной задачей. Благодаря государственному приоритету в исследовании недр за короткий срок был сформирован крупнейший топливно-энергетический комплекс. На протяжении уже нескольких десятилетий крупнейшим регионом по запасам и ресурсам углеводородного сырья является Западно-Сибирская нефтегазоносная провинция. За все годы в Тюменской области, включая автономные округа, было добыто 14,3 млрд т нефти из 27,6 млрд т в целом по стране. Добыча газа составила 23,2 трлн м³ из 27,6 трлн м³. Открытие и освоение нефтегазового потенциала Западной Сибири – результат успешной реализации широкомасштабного научно-производственного и социально-экономического проекта. В настоящее время месторождения ХМАО-Югры и Надым-Пур-Тазовского региона, которые несколько десятилетий обеспечивали основную нефте- и газодобычу, находятся в состоянии падающего тренда. В современных условиях необходим переход на государственно ориентированную минерально-сырьевую политику, основанную на стратегии долгосрочного исследования недр. Система управления нефтегазовым сектором экономики должна законодательно исходить от государственной структуры, наделенной хозяйствующими функциями.

Выполнено послойное описание пяти терригенных, преимущественно красноцветных, разрезов нижней части ордовикского осадочного комплекса Прителецкого Алтая. В них установлены только ихнофоссилии, а в перекрывающих (дарривильских) образованиях – таксономически разнообразные комплексы трилобитов, остракод, брахиопод, наутилоидей, гастропод, конодонтов. Выделены две новые толщи с базальными конгломератами – калычакско-ижунская и калалуская. Нижняя из них залегает с несогласием и длительным стратиграфическим перерывом на нижнекембрийских эффузивно-терригенных и карбонатных отложениях, а верхняя перекрывает калычакско-ижунскую с азимутальным несогласием. Приведенный анализ литологических особенностей калычакско-ижунской и калалуской толщ выявил многочисленные признаки, указывающие на возможность предположения о формировании этих толщ в эоловых (дюны), озерных, речных и дельтовых условиях. Встреченные в верхней части калалуской толщи ихнофоссилии подтверждают предположение о континентальных и переходных к морским условиям формирования этих двух красноцветных терригенных толщ. По положению в стратиграфической последовательности калалуская толща предположительно отнесена, с определённой долей условности, к низам среднего ордовика (дапинский век), а подстилающая её калычакско-ижунская, также условно, – к верхам нижнего ордовика (флоский век).

В разрезе среднедевонcко-нижнефранского терригенного комплекса Ижма-Печорской впадины Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции присутствуют породы, обладающие повышенными генерационными характеристиками. В статье приводятся результаты углепетрографического анализа органического вещества пород с определением VRo, пиролитических исследований методами pyr-GC и pyr-GC/MS, изучения ИК-спектров, а также исследования кинетики образования суммы углеводородов по методу Rock-Eval и индивидуальных газов С₁-С₅ в ступенчатом пиролизе. Основными группами углеводородогенерирующих мацералов пород являются альгинит и липтинит, представленный споринитом. Особенности кинетических характеристик и химического строения ископаемого органического вещества сближают его с керогеном I типа, несмотря на относительно невысокие значения водородного индекса и результаты углепетрографических исследований. Органическое вещество пород среднедевонско-нижнефранских отложений обогащено н‑алкильными структурами и реализует свой углеводородный потенциал в виде высокопарафинистой нефти на сравнительно высоких этапах термической эволюции, при значениях EASY%Ro/EASY%RoDL около 1.2 %.

На примере Кузнецкого бассейна - одного из крупнейших угледобывающих регионов мира, выполнен комплексный анализ состава растворенного органического вещества (РОВ) в подземных водах различных гидродинамических зон и их взаимосвязи с поверхностными водами. С использованием современных аналитических методов: высокоэффективной жидкостной хроматографии для полициклических ароматических углеводородов и газовой хромато-масс-спектрометрии для н-алканов определены концентрации и соотношения полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) и н-алканов. ПАУ имеют преимущественно пирогенное происхождение (сжигание угля и топлива), но в подземных водах их исходный состав значительно трансформируется. Распределение н-алканов и рассчитанные индексы (CPI, TAR, Paq) отражают смену источников: от фитопланктонных в поверхностных водах до террагенных (высшие растения, макрофиты) в глубоких горизонтах зоны замедленного водообмена. Выявлена корреляция между минерализацией вод и отношением низко- и высокомолекулярных ПАУ, что указывает на влияние ионной силы и сорбционных процессов в системе «вода–порода». Молекулярный состав РОВ – чувствительный индикатор источников загрязнения и процессов трансформации органики в антропогенно нарушенных угленосных территориях. Результаты значимы для экологического мониторинга и прогноза состояния водных экосистем.

В работе рассматривается вероятностный подход к оценке невыявленных ресурсов углеводородов в пределах сравнительно хорошо изученных территорий и нефтегазоносных комплексов Западно-Сибирской нефтегазоносной провинции. Актуальность исследования определяется высокой степенью освоенности региона и необходимостью уточнения структуры остаточных ресурсов, связанных преимущественно с мелкими и мельчайшими скоплениями. Методика основана на анализе распределения залежей по крупности с использованием усечённого распределения Парето, параметры которого оцениваются методом максимального правдоподобия по ряду крупнейших выявленных скоплений. Для получения вероятностных характеристик начальных и остаточных ресурсов применяется моделирование методом Монте-Карло, позволяющее учитывать вариации общего числа скоплений и их суммарных запасов. В качестве объекта исследования выбраны юрские и меловые комплексы континентальной части Западно-Сибирской нефтегазоносной провинции, отличающиеся высокой степенью геологической изученности и репрезентативной выборкой залежей. Полученные результаты подтверждают применимость вероятностного подхода для оценки невыявленных ресурсов в зрелых нефтегазоносных провинциях и позволяют оценить степень их неопределенности.

Экспериментальные исследования, моделирующие процессы кристаллизации алмаза в восстановленной железосодержащей мантии, проведены при давлении 5.5 ГПа в режиме охлаждения на аппаратуре БАРС. В системе Fe-C реализован один из возможных сценариев гетерогенной нуклеации и роста алмаза за счет повышения пересыщения расплава углеродом при снижении температуры. Морфология алмазов определяется относительным развитием граней октаэдра, тетрагонтриоктаэдра и куба в порядке уменьшения их значимости. Алмазы содержат примесь азота на уровне 30-60 ppm в форме С-центров. Включения в кристаллах представлены когенитом, вюститом, а также закаленными расплавами Fe-C и Fe-C-O. В режиме относительно быстрого снижения температуры (55-41 град/ч) на заключительной стадии морфология алмаза определяется только гранями {111}. При медленном охлаждении расплава (16,5-30 град/ч) стадия кристаллизации алмаза сменяется стадией растворения за счет взаимодействия алмаза и расплава с образованием когенита. Эволюция морфологии алмаза в системе Fe-C в режиме снижения температуры определяется последовательностью: {111}, {hkk}, {100} → { 111} → {111} с округлыми вершинами и ребрами → округлые кристаллы. В кристаллах алмаза с контрастно неоднородными зонами роста обнаружены трещины и псевдовторичные включения, определен механизм их образования. Установлено, что основной причиной образования трещин являются железосодержащие дисперсные включения размером 60-600 нм. Неравномерное распределение включений при максимальной плотности до 1.2×10⁹ см^-2 создает мозаичное строение алмазной матрицы и генерирует мощные напряжения. Релаксация этих напряжений приводит к хрупким деформациям и образованию трещин в режиме снижения температуры. Определены все стадии трансформации трещин в псевдовторичные включения за счет регенерации стенок трещин и перекрытия их слоями роста. Экспериментально установленные закономерности кристаллизации и последующей эволюции алмаза в системе Fe-C за счет снижения температуры обсуждены применительно к природным алмазообразующим процессам в восстановленной железосодержащей мантии.

На общем фоне доминирующего терригенного и в меньшей степени туфогенно-терригенного осадконакопления в ордовикских бассейнах Салаира эпизодически встречаются карбонатные образования. Они найдены на пяти различных стратиграфических уровнях: 1) тремадокском, 2) среднефлоском, 3) позднедапинском, 4) ранне-среднедарривильском, 5) катийском. На тремадокском уровне карбонатные отложения известны в Медведковском и Ельцовском тектонических блоках региона, а на других уровнях – в Восточно-Бердском, Гурьевском и Ельцовском тектонических блоках. По характеру и масштабам проявления карбонатные образования в ордовике Салаира представлены ракушняками, линзами обломочных известняков, слоистыми, песчанистыми и глинистыми известняками, мелкими маломощными биогермами, небольшими иловыми холмами. Наблюдается палеогеоморфологический контроль их локализации к склонам ордовикских вулканических построек.

В статье рассмотрены вопросы становления методологии геологоразведочных работ на нефть и газ в ключевых работах И.М. Губкина, А.А. Трофимука, А.А. Бакирова, С.П. Максимова, А.Э. Конторовича и других выдающихся ученых. Обосновывается, что наибольший вклад в методологию внес А.А. Трофимук. Отмечено, что теоретическая основа методологии (органогенная теория происхождения нефти) и основные принципы (генетического подхода, закономерного расположения месторождений, региональности, этапности геологоразведочных работ, комплексности исследований) были учтены Министерством геологии СССР при составлении обязательного к исполнению методологического документа «Положение об этапах и стадиях геологоразведочных работ на нефть и газ», которое было утверждено в 1983 году не только Мингео СССР, но и Миннефтепромом и Мингазпромом. Методология советского периода доказала свою высокую эффективность формированием беспрецедентно богатой минерально-сырьевой базы углеводородов. Констатируется, что в настоящее время, к сожалению, отсутствует методологический документ, в котором были бы закреплены компетенция и ответственность государства за различные этапы и стадии геологоразведочных работ. Доказывается, что существует разрыв в преемственности между региональными работами на нераспределенном фонде недр и поисковым этапом в распределенном фонде, что является главной причиной плачевного состояния поискового задела. Предлагается схема закрепления 1-ой стадии поискового этапа «подготовки объектов к поисковому бурению» за государством. Сделаны рекомендации по восстановлению государственного заказа в части научно-исследовательских, опытно-конструкторских и опытно-методических работ на нефть и газ, что безусловно повысит эффективность всего нефтегазопоискового процесса.

Проведено детальное изучение образца щелочного берилла (воробьевита) из редкометальных литиевых пегматитов месторождения Шук-Бюль (Сангиленское нагорье, Тува) методами электронно-зондового и ионно-зондового (SIMS) анализов, рентгеновской дифрактометрии, спектроскопии ЭПР, инфракрасного поглощения и комбинационного рассеяния света. Рассчитана эмпирическая формула берилла: (Na_0.2Cs_0.1)_∑0.3(Be_2.7Li_0.3)_∑3.0Al₂Si₆O₁₈·0.7H₂O. Берилл из месторождения Шук-Бюль обнаруживает существенное сходство по содержанию примесных элементов, входящих в его состав в малых концентрациях,с бериллом из другого проявления литиевых пегматитов на Сангиленском нагорье (Кара-Адыр). Вместе они отличаются от берилла из LCT-пегматитов Афганистана и Кольского полуострова (Шонгуйское месторождение) повышенным содержанием щелочных металлов – Cs и Rb, а также F, и пониженным – Fe и Mg. Содержание Na и Li в берилле из тувинских месторождений сопоставимо с Шонгуйским месторождением и превышает значения для берилла из LCT-пегматитов Афганистана. Было оценено соотношение воды I и II типов в каналах изученного берилла. Установлено присутствие в берилле парамагнитных центров Н⁰, сформировавшихся из молекул воды под воздействием природного радиоактивного облучения. На микрокалориметре Кальве методом растворения в расплаве состава 2PbO·B₂O₃ при T=973K определена энтальпия образования изученного берилла (−9245±11 кДж/моль), оценено значение стандартной энтропии (390.7 Дж/(моль∙K) и рассчитана величина энергии Гиббса образования из элементов (−8696±11 кДж/моль).

В работе приведены новые изотопно-геохронологические, петро- и палеомагнитные данные для раннекаменноугольных вулканических комплексов Восточно-Уральской зоны Южного Урала – березиновского и таяндинского. Доказана покровная природа базальтов, выявлены особенности растекания лавы и его направление, уточнены простирания рвущих тел. Методом лазерной абляции LA-Q-ICP-MS для риолитов березиновского комплекса получен возраст 339,0±1,0 млн лет. Показано, что к этому времени Восточно-Уральский блок был уже причленен к Восточно-Европейской платформе и составлял с ней единую структуру.

Анализ предпосылок нефтегазоносности является основой стратегии зонального прогноза нефтегазоперспективных участков и обеспечивает рациональное недропользование. Актуальность исследования обусловлена необходимостью восполнения ресурсной базы углеводородов (УВ) путем открытия новых крупных зон газонакопления. Преобладающее влияние на нефтегазоносность верхнепалеозой-мезозойских отложений Вилюйской гемисинеклизы оказал постюрский этап тектонического развития, с которым связано формирование основных структур – зон нефтегазонакопления, и разрывных нарушений, способных выполнять роль каналов для миграции УВ из нефтематеринской толщи перми в верхнепермские, нижнетриасовые и нижнеюрские резервуары. Закономерности размещения залежей углеводородов в существенно песчаном разрезе мезозойского осадочного чехла Вилюйской гемисинеклизы в значительной степени определяются стратиграфическим и площадным распространением глинистых покрышек, которые контролируют основные запасы газа.

В статье рассмотрены особенности геопозиции двух наиболее сильных землетрясений Алтае-Саянской горной области в 2025 году: Бельтирского с ML=6.4 и Курайского с ML= 5.7, произошедших на противоположных гранях Чаган-Узунского блока. Получены данные об афтершоковых процессах этих землетрясений. Показано, что события произошли вблизи очаговой области Чуйского землетрясения 2003 г., но в то же время вне её. Изучение событий 2025 г. проведено с учетом имеющихся данных об афтершоковой активности Чуйского землетрясения. Показано, что Чуйское землетрясение приурочено к сдвиговой зоне одноимённого разлома и охватывает линейную область вдоль одной из граней Чаган-Узунского блока. Сам блок в момент главного события вовлечён в очаговую область в виде слабых землетрясений под ним на глубинах 10-20 километров (сейсмоактивный слой, примыкающий к очаговой области Чуйского землетрясения). Механизмы Бельтирского и Курайского землетрясений – взбросы, тогда как механизмы всех сильных афтершоков Чуйского землетрясения – сдвиги. Оба землетрясения сформировали афтершоковые процессы слабой интенсивности. Очаги главных событий и большинство афтершоков фиксируются на малых глубинах с максимумом на глубинах порядка 3-5 км. Землетрясения 2025 г. являются развитием сейсмичности Алтая в ближней зоне от Чуйского землетрясения как ответная замедленная во времени реакция структуры блоков, испытавших изменения напряжённого состояния при воздействии крупного землетрясения.

Приведены результаты изучения вещественного состава руд орогенного золоторудного месторождения Маринское, расположенного в Аллах-Юньской металлогенической зоне Охотско-Корякского металлогенического пояса (Южное Верхоянье). Месторождение формировалось в надсубдукционной обстановке в течение трех дискретных этапов рудообразования: раннерудного (титонский век позднего мела), позднерудного (аптский век раннего мела), связанного с эксгумацией ранних рудовмещающих комплексов и телескопировании поздней минерализации на раннюю и пострудного. Основной жильный минерал руд – кварц, менее распространены – Fe-доломит, доломит, серицит. Рудные минералы: главный – пирит, второстепенные – арсенопирит, галенит, сфалерит; редкие – самородное золото, пирротин, буланжерит, гёссит, петцит, сильванит, цнигриит, халькопирит, электрум, тетраэдрит, фрейеслебенит, диафорит, стефанит. Руды раннерудного этапа минералообразования сложены кварц-серицит-карбонат-пиритовой, арсенопирит-пирит-кварцевой, золото-галенит-карбонатной и теллуридно-сульфотеллуридно-сульфосольной ассоциациями, суммарное содержание сульфидов в рудах составляет 1-2%. В метасоматитах развита редкая вкрапленность кубических кристаллов мышьяковистого золотоносного пирита (C_{As-среднее} = 1.17±0.1 мас. %, С_{Au-среднее} = 3.4±0.3 г/т). Ранняя жильная ассоциация представлена кварцем со значительными примесями Ni (до 61 г/т) и Cd (до 4.3 г/т) и низким содержанием РЗЭ (SРЗЭ = 0.5 - 1.2 г/т). Пробность самородного золота варьирует от 660 до 780‰. Впервые на месторождении Маринское описаны гессит, сильванит и цнигриит. В рудах позднерудного этапа минералообразования выделены кварц-пиритовая, пирит-кварцевая, золото-полисульфидно-карбонатная и Ag-сульфосольная ассоциации и отмечается увеличение содержания сульфидов до 5 %. Для околорудных пород и кварц-карбонатных жил характерен низкомышьяковистый пирит пентагон-додэкаэдрической формы. Концентрации РЗЭ в кварце достигают 29.6 г/т., а в их распределении наблюдается обогащение легкими лантаноидами (LREE/HREE = 13.4-13.8) и малоамплитудная положительная Eu-аномалия (Eu/Eu* = 1.3-1.6). В зернах и агрегатах низопробного золота (до 600‰) развиты каймы и просечки электрума. Пострудный этап минералообразования представлен минералами кварц-карбонатной ассоциации. Установленные общие и специфические характеристики минералого-геохимического состава разновозрастных руд месторождения Маринское важны для правильной оценки металлогенического потенциала телескопированных руд.

Задачи мониторинга часто требуют установки временных или локального уплотнения существующих сейсмических сетей. Высокая стоимость стандартных широкополосных сейсмометров ограничивает возможности увеличения количества пунктов регистрации. Альтернативой является их полное или частичное замещение более бюджетными сейсморазведочными геофонами с последующим расширением частотного диапазона записей методом низкочастотной деконволюции. Предложена методика оценки применимости комплектов аппаратуры геофон-регистратор для задач сейсмологического мониторинга на основе измерений аппаратурного шума регистратора и паспортных характеристик датчика-геофона. Показано, что использование современных малошумящих регистраторов и низкочастотных геофонов обеспечивает чувствительность, достаточную для мониторинга локальной и региональной сейсмичности. Также предложен новый способ определения предельно допустимого значения для частотной коррекции записи конкретного землетрясения (для этого итеративно сопоставляются амплитудно-частотная характеристика записи аппаратурного шума регистратора и записи после деконволюции). Получается, что чем интенсивнее землетрясение, тем эффективнее расширение спектра его записи. На примере записи Колыванского землетрясения (М=4.3, эпицентральное расстояние 30 км) показана возможность восстановления спектра записи до 0.3 Гц для геофона с собственной частотой 4.5 Гц. Благодаря этому амплитуда сигнала выросла более чем в 3 раза, а процесс идентификации фаз и определения времен прихода целевых волн заметно упростился. Показано как, используя сейсмический режим в месте предполагаемой установки сети, можно оценить будут ли искажаться записи землетрясений, произведенные предполагаемым комплектом, и предварительно определить его применимость. Метод апробирован на примере выбора оборудования и обработки данных временной сейсмологической сети в дельте р. Лены.

Рассмотрены результаты магнитотеллурических исследований по профилю п. Медвецкое – п. Тогучин, расположенному в зоне сопряжения южной окраины Западно-Сибирской плиты и ее горно-складчатого обрамления – Алтае-Саянской складчатой области. Профиль пересекает элементы трех крупных тектонических структур: Салаирского покровно-складчатого сооружения, Горловского прогиба и Доронинской впадины. Показаны основные различия в геоэлектрическом строении этих структур, а также блоков, выделенных в их пределах. Проводящая неоднородность, выявленная в земной коре Салаирской рудной зоны, рассматривается как перспективная область с наибольшей вероятностью обнаружения коренных месторождений эндогенного генезиса. Области повышенных значений удельного электрического сопротивления (3*10³ Ом·м), выявленные на глубине около 1000 м на территории Восточного Салаира, интерпретируются как гранитоидные интрузии жерновского комплекса. Они располагаются на продолжении в северном направлении оси выступов кровли крупного батолита жерновского комплекса позднепермского возраста. В пространственной связи с этими гранитоидами обнаруживаются проявления геохимических аномалий олова, свинца, цинка и других элементов.

Андрей Алексеевич Трофимук – патриарх отечественной геологии нефти и газа, талантливый ученый, один из основателей СО АН СССР, организатор и бессменный директор на протяжении трех десятилетий Института геологии и геофизики СО АН СССР. Внес значительный вклад в укрепление сырьевой базы нефтяной и газовой промышленности России. В годы Великой Отечественной войны А.А. Трофимук с коллегами открыл в Башкирии крупные месторождения нефти, тем самым заложив основу новой нефтяной базы в Урало-Поволжье. Сформировавшиеся в военные годы черты характера – научно обоснованный подход к порученному делу, оптимизм, огромная воля при достижении цели, принципиальность, мужество – А.А. Трофимук пронес через всю жизнь. Он участвовал в научном обосновании и открытии Западно-Сибирской и Восточно-Сибирской нефтегазоносных провинций. Владислав Станиславович Вышемирский – известный российский ученый, выдающийся представитель сибирской школы геохимиков-нефтяников, специалист в области теории нафтидогенеза и условий формирования нефтяных залежей. Основные его работы посвящены теоретическим вопросам нефтяной и угольной геологии, оценке перспектив нефтегазоносности осадочных отложений Сибири. В 1985 г. он организовал новое направление исследований по прямым газогеохимическим методам поисков залежей углеводородов. В.С. Вышемирский был первым заведующим лаборатории геохимии горючих ископаемых в ИГиГ СО АН СССР и одним из организаторов кафедры «Геология месторождений нефти и газа» ГГФ НГУ.

В работе представлены результаты геохимических исследований аллохтонных битумоидов каменноугольно-нижнепермских отложений и нефтей Анабаро-Хатангской нефтегазоносной области. Установлено, что по основным геохимическим параметрам аллохтонные битумоиды нижнепермских отложений хорошо соотносятся с автохтонными битумоидами нижнекожевниковской и тустахской свит, которые были генерированы аквагенной составляющей ОВ. Показано генетическое родство нефтей и аллохтонных битумоидов, локализованных в пределах Нордвикского и Южно-Тигянского месторождений. Специфические особенности молекулярного состава исследованных проб указывают на накопление органического вещества в осадочном бассейне с высокой минерализацией вод, что предполагает условия формирования карбонатно-эвапоритовых отложений, типичных для девона. Вместе с тем, в связи с весьма скудной информацией по геохимии автохтонного органического вещества девонских пород, вопрос реализации прямых сопоставлений «нефти/аллохтонные битумоиды ↔ нефтематеринское ОВ», определяющий их генетическую связь, остается открытым.

В статье обсуждаются положения, на которых основано приводимое в литературе феноменологическое описание вызванной электрической поляризации (ВП) геологических сред. Согласно одному из них токи поляризации всегда направлены навстречу поляризующим токам, создаваемым источником тока. Кроме этого утверждается, что электрическое поле в поляризующейся среде равно сумме первичного поля и поля ВП. На примере измерений во временной области показано, что эти положения не согласуются с теорией электрических цепей и не позволяют правильно объяснить проявления ВП. Альтернативное, с учётом теории электрических цепей, объяснение, основанное на том факте, что удельное электрическое сопротивление поляризующихся сред зависит от времени / частоты, свободно от указанного противоречия.