Главная – Журналы – Геология и геофизика 2018 номер Неопубликованное

В статье приведены новые данные по комплексному изучению состава кварцитов и гнейсов Ольхонского террейна. Установлено, что кварциты являются типичными метаосадочными породами с неравномерно распределенной по разрезу Cr-V минерализацией, источником которой являлись вулканические эксгаляции. Присутствие органического вещества в бассейне седиментации способствовало осаждению ванадия и хрома, и их дальнейшей сорбции глинисто-углеродистым материалом. Присутствие в едином разрезе кварцитов с Cr-V и марганцевой минерализацией может указывать на чередование окислительных и восстановительных условий в бассейне седиментации и активном тектоническом режиме, при их накоплении. Морфологические особенности циркона из кварцита и его редкоэлементный состав предполагают его формирование на рубеже ~ 516 млн лет в результате тектоно-термального события, которое способствовало перекристаллизации кремнистых осадков с формированием Cr-V минерализации (гранаты, слюды-роскоэлиты, хром-ванадиевые оксиды). Возраст самой молодой популяции детритового циркона из пробы биотитового гнейса равен 538 млн лет, что указывает на формирование осадочной толщи в узкий временной период 538-516 млн лет.

Кварцевые габброиды обычно рассматриваются как редкая разновидность плутонических пород основного состава. Их находки известны в том числе в докембрийских гнейсовых комплексах. В данной работе представлены результаты первого детального петрологического исследования кварцевых габброноритов из двух малых интрузивных тел в гнейсовой толще участка Кемь-Луды архейского-палеопротерозойского Беломорского подвижного пояса (БПП), Карелия. Изученные кварцевые габбронориты характеризуются различной степенью метаморфических преобразований (от слабой до полной). В двух образцах в значительном количестве сохраняются магматические минералы – клино- и ортопироксен, плагиоклаз и кварц, метаморфические преобразования проявлены локально. Гранатовый амфиболит, находящийся в краевой зоне тела кварцевого габбронорита, характеризуется полным отсутствием магматических минералов, отмечены лишь включения реликтового клинопироксена в гранате. По данным геотермобарометрии и моделирования фазовых равновесий установлено, что кристаллизация кварцевых габброноритов происходила при температуре ~1100°С и давлении ~0.7 ГПа с последующим субизобарическим остыванием до ~850°С. Полученные оценки указывают на их формирование в нижне-среднекоровых условиях в результате либо фракционной кристаллизации, либо без нее. Предполагается, что распространённость этих пород в БПП была недооценена.

С момента утверждения действующей Рабочей стратиграфической схемы Курильских островов прошло более 30 лет. За это время появились многочисленные материалы по возрастным датировкам пород, слагающих острова Большой Курильской гряды (диатомовый, K-Ar и др. методы), полученные в результате как геолого-съемочных, так и научно-исследовательских работ. Кроме того, в 2011 г. была изменена верхняя граница неогена. Для обобщения этих материалов возникла необходимость в создании новой стратиграфической схемы неоген-четвертичных отложений и схемы внутрирегиональной корреляции магматических образований Большой Курильской гряды. Основываясь на результатах диатомового анализа, радиоизотопного датирования и геологической корреляции вулканических комплексов разработаны новая Унифицированная стратиграфическая схема неоген-четвертичных отложений и новая схема внутрирегиональной корреляции магматических образований Большой Курильской гряды. Данные диатомового анализа и радиоизотопного датирования позволили подтвердить отсутствие стратифицированного палеоген-раннемиоценового комплекса «зеленых туфов», выделяемого предшественниками, в основании вскрываемого разреза Большой Курильской гряды. Результаты диатомового анализа из наиболее древних подразделений (рыбаковского вулканического комплекса и шумновской свиты) Большой Курильской гряды (диатомовые зоны: Thalassionema schraderi и Neodenticula kamtschatica) позволяют сделать вывод о том, что породы, слагающие острова, начали свое формирование с тортонского века (поздний миоцен).

В статье представлены результаты применения комплекса геофизических методов (георадиолокация в модификациях профилирования и зондирования, сейсморазведка методом отражённых волн на поперечных SH-волнах, электротомография и термометрия) для определения геокриологического разреза на стационаре Кумжа в дельте реки Печора (Ненецкий автономный округ). Полевые работы выполнены в августе 2023 г. и в конце июля – начале августа 2024 г. Применение комплекса методов позволили определить положение кровли и подошвы многолетнемерзлых пород на глубинах 5–8 м и 20–22 м соответственно, выделить границу между мерзлыми песками и глинами на глубине 10–12 м и определить место выклинивания мерзлых пород. Определены скорости поперечных SH-волн: 200-300 м/с – в сезонно-талом слое, 1300 м/с — в толще мёрзлых песков, 820 м/с — в мерзлых глинах; удельное электрическое сопротивление сезонно-талого слоя (песок) – 300-1500 Ом·м, мерзлых песков более 10 000 Ом·м, мерзлых суглинков — 500–2000 Ом·м, талых глин — 5-100 Ом·м. Пластовая скорость распространения электромагнитной волны в зоне аэрации (сухие пески) составляет 10-11 см/нс, в песках полного водонасыщения она составляет 6 см/нс, в мерзлых песках - 11 см/нс.Комплексирование обеспечило взаимную верификацию границ (с учетом данных бурения и термометрии) и построение достоверной физико-геологической модели геокриологического разреза.

Сейсмическая инверсия — широко применяемый в сейсморазведке метод количественной интерпретации, направленный на восстановление упругих свойств геологической среды по сейсмическим данным. Существенной проблемой практической реализации инверсии остаётся субъективность выбора расчётных параметров: весов регуляризации, импульса и др. Существующие подходы к их определению, такие как анализ L-кривой и его аналоги, как правило, основаны на многократном решении обратной задачи на регулярной сетке варьируемых параметров с последующим анализом устойчивости полученных решений. Такая стратегия фактически сводится к перебору параметрического пространства и характеризуется низкой вычислительной эффективностью. Кроме того, рассматриваемые методы на основе L-кривой преимущественно ориентированы на минимизацию невязки между модельными и наблюдёнными сейсмическими данными, тогда как согласованность инверсионной модели со скважинной информацией не используется в виде отдельного критерия. В работе предложен подход к подбору параметров, основанный на многокритериальной оптимизации. Формируется целевая функция, состоящая из критериев согласованности как со скважинными, так и с сейсмическими данными. Оптимальное решение выбирается из множества эффективных моделей как компромисс между указанными критериями. Метод был апробирован на данных месторождения Восточно-Сибирской нефтегазоносной провинции. Количественная оценка результатов инверсии показала улучшение выбранных метрик по сравнению с вариантом подбора параметра регуляризации на основе L-кривой в рассмотренной экспериментальной постановке.

В работе представлены результаты геохимического исследования карбонатитовых брекчий массива Салланлатва (девонская Кольская щелочная провинция). Установлено, что, несмотря на трёхэтапную историю деформаций, лишь второй и третий этапы сопряженного флюидного воздействия существенно повлияли на петрохимический облик пород. Второй этап сопровождался привносом Ca, Mg, Na, Si, Al, P, S, высокозарядных (за исключением Th) и тяжёлых редкоземельных элементов. Третий этап характеризовался привносом Ba, Sr, S, лёгких РЗЭ и Th. Показано отсутствие значимого флюидного переноса Fe и Mn: основным источником этих элементов являлся сидерит обломков, а их перераспределение происходило посредством реакций растворения–переосаждения. Установлено, что перераспределение РЗЭ контролируется двумя разновозрастными процессами: обогащение тяжёлыми РЗЭ связано с гидротермальной апатитизацией (второй этап), а концентрация лёгких РЗЭ — с развитием наложенной анкилитовой минерализации (третий этап). Единый геохимический тренд брекчий и карбонатитов в координатах Ba–Sr–РЗЭ свидетельствует об общности процессов обогащения, охвативших массив на глубину первых сотен метров. Кристаллизация главной рудной фазы — анкилита — происходила при температурах ~250–300 °C, а интенсивность его осаждения снижалась по мере остывания системы и исчерпания РЗЭ, сменяясь отложением стронцианита и барита. Совместный перенос Ba и S обеспечивался восстановительным характером флюида, а массовое осаждение барита и пирита — диспропорционированием растворённых сернистых соединений (S⁴⁺) при остывании. Предложенная модель эволюции флюидной системы, включающая глубинное фракционирование щелочно-углекислого расплава, генерацию обогащённого фосфором остаточного флюида и последующий вертикальный транспорт Ba, Sr и лёгких РЗЭ поздними водно-углекислотно-сернистыми растворами, объясняет редкометальную металлогеническую специализацию не только массива Салланлатва, но и других карбонатитовых массивов Кольской щелочной провинции.

Показано влияние рабочей частоты лабораторного метода ЯМР-релаксометрии (2, 12 и 22 МГц) на точность определения распределения пор по размерам в терригенных породах в диапазоне размерности от песчаника средне-зернистого до алевро-аргиллитовой фракции. Установлено, что измерения на частотах 12 и 22 МГц позволяют детектировать поровые каналы с малыми радиусами, для которых характерно смещение спектров времен спин-спиновой релаксации в область коротких времен. Данные высокочастотных измерений хорошо согласуются с результатами метода полупроницаемой мембраны. Показано, что использование прибора с частотой 2 МГц приводит к систематическому завышению доли крупных пор, особенно в низкопроницаемых образцах, составляющих половину исследованной коллекции. Полученные результаты подчеркивают значимость выбора рабочей частоты для анализа пористости и проницаемости пород методом ЯМР-релаксометрии, что особенно важно для применения таких данных при цифровизации и гидродинамическом моделировании.