Главная – Журналы – Поиск по журналам

В статье приводится детальная характеристика карита - алмазных (алмазосодержащих) фоссилий Карской астроблемы, образовавшихся по органическому веществу, в частности, по фрагментам негелифицированной древесины с использованием обширного комплекса методов, включая особенности строения на атомарном уровне разрешения, вещественный состав и спектроскопические характеристики. Рассматривается специфика диагностики, анализируются механизм образования и онтогения. В результате детального изучения онтогенической специфики алмазных фоссилий в совокупности с их структурно-вещественными характеристиками установлены принципиальные отличия механизма их формирования от типичных параморфоз и псевдоморфоз, в связи с этим они отнесены к псевдо-параморфозам. Учитывая необходимость особых условий формирования описанных агрегатов алмаза и других форм углерода, образовавшихся по органическим остаткам в результате ударного воздействия, среди фоссилий предложено выделить особую разновидность - импактные фоссилии. Оцениваются перспективы использования импактных алмазных фоссилий для геолого-генетических реконструкций.

Представлена новая концепция многофакторного моделирования фильтрации в техногенно измененных околоскважинных зонах (ОСЗ), объединяющая механическую кольматацию, фильтрационную деформацию скелета, термобарическое расширение породообразующих минералов и капиллярное защемление флюидов. Разработана обобщенная мультипликативная модель проницаемости:

позволяющая описывать радиальное и барическое распределения фильтрационных параметров. На основе анализа системы уравнений неразрывности и закона Дарси с переменными коэффициентами получены интегральные соотношения для расчета скин-фактора и дебита скважин. Установлено, что неучет совместного действия указанных механизмов приводит к систематическим относительным погрешностям (до 40–50 %) прогноза продуктивности в зонах максимального техногенного воздействия. Предложен дифференцированный подход к выбору методов интенсификации притока на основе идентификации доминирующего механизма поражения ОСЗ.

Проведены экспериментальные исследования по моделированию резорбции алмаза в процессе окислительного мантийного метасоматоза при давлении 6.3 ГПа, температуре 1000-1300 °С и fO₂ соответствующей буферам WM (вюстит-магнетит) и HM (гематит-магнетит). Кристаллы алмаза были помещены в агрегат форстерита и диопсида с добавлением воды в количестве от 1 мас. % до 4 мас. %. В результате были реализованы реакции окисления алмаза в системах «форстерит-алмаз-Н₂О» и «диопсид-алмаз-Н₂О» в твердофазной матрице, в соответствие с равновесиями EMOD (энстатит-магнезит/оливин-алмаз) и DCDD (доломит-коэсит/диопсид-алмаз). Изучено изменение морфологии резорбированных алмазов и состав новообразованных фаз в зависимости от содержания воды в системах. Установлено, что при относительно малых (до 2 мас. %) содержаниях воды в системе растворение/резорбция алмаза происходит преимущественно отрицательными тригонами и тригональными слоями. В результате полученные в процессе резорбции формы алмаза, подобны так называемым ламинарным ромбододекаэдрам или кристаллам октаэдрического габитуса с полицентрическим строением граней, которые традиционно относят к типичным ростовым формам алмаза. При более высоких концентрациях воды (4 мас. %) резорбция алмаза происходит с образованием дитригональных и щитовидных слоёв на гранях {111}, которые являются типоморфными для процессов растворения алмаза в водосодержащих расплавах и флюидах. Типичные округлые кристаллы алмаза в системе «форстерит-алмаз-Н₂О» не установлены вследствие неравномерной резорбции поверхности.

Для метаосадочных пород неройской серии, развитых в Гутаро-Туманшетском прогибе, предполагался палеопротерозойский возраст, что допускало их корреляцию с отложениями Урикско-Ийского и Елашского грабенов на юго-западе Сибирского кратона. В работе представлены первые данные по возрасту циркона из гранат-биотитовых гнейсов, гранат-двуслюдяных сланцев и кварцитов алхадырской и туманшетской свит неройской серии. Возрастные спектры детритовых цирконов включают доминирующие неопротерозойские (1100-600 млн лет) и подчиненные палеопротерозойские и архейские значения. Верхнюю границу осадконакопления определяет возраст гранитов Мальханского массива и габброидов Тартайского массива, интрудирующих отложения неройской серии на рубеже 740-712 млн лет. Нижнюю границу осадконакопления фиксируют наиболее молодые зерна циркона с возрастом 765-745 млн лет и осцилляторной зональностью, присущей магматическим цирконам, что ограничивает формирование осадочных отложений неройской серии криогением. Формирование незональных цирконов с возрастом ~600 млн лет и аномально низким Th/U (<0.1) в породах алхадырской свиты связано с вендским метаморфизмом, широко проявленным в складчатых структурах юго-западного обрамления Сибирского кратона. Возраст детритового циркона в сочетании с модельным Nd возрастом гнейсов и сланцев (2.7-1.9 млрд лет) свидетельствуют о том, что в питающей провинции были представлены раннедокембрийские магматические/метаморфические комплексы и доминирующие неопротерозойские магматические ассоциации, образованные в результате переплавления более древней, палеопротерозойской коры. Этим условиям удовлетворяют раннедокебрийские породные ассоциации Шарыжалгайского, Бирюсинского и Ангаро-Канского блоков юго-западной части Сибирского кратона и неопротерозойские гранитоиды Заангарской части Енисейского кряжа, соответственно. Предполагается, что формирование Гутаро-Туманшетского прогиба в позднем неопротерозое происходило на раннедокембрийском основании во внутриконтинентальной обстановке.

Для Овур-Онгешского золото-теллуридного рудопроявления установлены 2 стадии отложения минералов Au и Ag. В I рудную стадию отлагались золото, электрум, теллуриды Au-Ag (петцит Ag₃AuTe₂, мутманнит AgAuTe₂, сильванит AgAuTe₂, костовит AuСuTe₂), ютенбогардтит Ag₃AuS₂, во II рудную стадию – золото, электрум, калаверит, петцит, гессит, петровскаит AuAg(S,Se)₂, фишессерит Ag₃AuSe₂ с науманнитом Ag₂Se и акантитом Ag₂S. Данные флюидных включений в кварце (микротермометрия, рамановская спектроскопия) показали, что минералы I рудной стадии отлагались при P ~0.95–1.3 кбар из Na-K хлоридного флюида с соленостью от 6.9 до 33.1 мас. % NaCl-экв. при температурах 372–327 °С, II рудной стадии – из Na-хлоридного флюида с соленостью от 6.6 до 8.6 мас. % NaCl-экв. при 257–227 °С. Значения δ₁₈О_H2O флюида I рудной стадии варьируют от +8.1 до +6.9 ‰ (T=330 °C), II рудной стадии – от +4.5 до +3.5 ‰ (T=245 °C), что позволило предположить, что на ранних стадиях рудообразующего процесса флюид имел магматическое происхождение, а на поздних – смешивался с метеорными водами. Широкий интервал солености флюида от 33.1 до 6.9 мас. % NaCl-экв. может быть обусловлен разбавлением высокоминерализованного магматического флюида нагретой метеорной водой. Значения δ³⁴S_H2S флюида I рудной стадии варьируют от –6.3 до –2.7 ‰, II рудной стадии – от –6.3 до –1.2 ‰ свидетельствуют о том, помимо магматического флюида, в минералообразовании принимали участие гидротермальные растворы иной природы. Результаты минералогических, термобарогеохимических и изотопных исследований показали сходства рассматриваемого рудопроявления с золото-теллуридным минеральным типом вулкано-плутонических комплексов.

Работа посвящена оценке возможностей и перспектив переинтерпретации архивных данных электрокаротажа в геоэлектрических условиях газонасыщенных меловых коллекторов арктических месторождений Западной Сибири. Ограниченность комплекса электрометрических измерений в старых скважинах северных месторождений в совокупности с особенностями геоэлектрических условий приводит к необходимости работы преимущественно с данными бокового каротажного зондирования. При выраженной вертикальной неоднородности разреза эти данные сложно поддаются интерпретации вследствие нефокусированной природы отклика градиент-зондов. При этом игнорируемые ранее особенности измерений могут быть учтены сегодня с существенным увеличением достоверности результатов интерпретации. Одним из подходов, реализующих эту идею, является так называемая многопластовая инверсия. С применением инструментария многопластовой инверсии выполнен анализ материалов геофизических исследований (ГИС) в более чем пятидесяти скважинах Ямало-Гыданского, Надым-Пур-Тазовского и Енисей-Хатангского регионов. Построены детальные геоэлектрические модели покурской, танопчинской и шуратовской свит. Показано, что применение многопластовой инверсии позволяет существенно повысить информативность архивных данных электрокаротажа с определением удельного электрического сопротивления (УЭС) пластов-коллекторов, не поддающихся надежной оценке при использовании попластовых методик. В рассматриваемых геоэлектрических условиях повышение точности и детальности оценок УЭС может способствовать существенному уточнению запасов углеводородов. Полученные результаты иллюстрируют перспективность применения при переинтерпретации материалов ГИС подходов к обработке данных электрокаротажа с учетом влияния неоднородных вмещающих пород. Наиболее перспективными для переинтерпретации представляются разрезы, характеризующиеся сложными геоэлектрическими условиями, в которых результаты попластовой интерпретации подвержены наибольшим искажениям.

В статье представлены результаты комплексного литологического, био- и хемостратиграфического исследования стратотипа устьярегской свиты (нижний фран), расположенного в районе северо-восточного склона Ухтинской антиклинали (Южный Тиман). На основе литофациального анализа реконструированы обстановки осадконакопления и обоснована кривая изменения относительного уровня моря. Свита мощностью около 42 м имеет четкое двучленное строение. Нижняя подсвита, сложенная тонкими силикокластическими осадками (~19 м), формировалась в условиях среднего и внешнего рампа на этапе заполнения Тиманского грабена. Верхняя подсвита, представленная глинисто-карбонатными осадками (~23 м), трансгрессивно перекрывает нижележащие отложения по поверхности регионального перерыва и отвечает обстановкам пологого склона остаточного бассейна над палеограбеном (северо-восточный борт) и глубокого шельфа. Установленные в изученном разрезе следы глобальных эвстатических событий охарактеризованы данными изотопного состава углерода (δ¹³C) и кислорода (δ¹⁸O). Событие Genundewa выражено устойчивыми положительными значениями δ¹³C на фоне отрицательных сдвигов в подстилающих и перекрывающих отложениях. Последующее ранне-среднефранское глобальное углерод-изотопное событие (EMF CIE) охарактеризовано тремя экскурсами: предтиманское событие отмечается первым положительным экскурсом, собственно событие Timan – вторым отрицательным, а Middlesex – третьим положительным. Изотопное Tr событие представляет собой положительную аномалию δ¹³C, предшествующую EMF CIE. Верхняя подсвита биостратиграфически обоснована конодонтовыми зонами FZ 2 – FZ 4 и сопоставлена с саргаевским горизонтом. Выявлено, что хроностратиграфический интервал отвечающий нижней подсвите отсутствует в действующей региональной схеме. Для устранения этого пробела предложено выделить самостоятельное региональное подразделение – устьярегский горизонт, что позволит получить непрерывную стратиграфическую последовательность стратотипов региональных горизонтов на Южном Тимане.

Рассмотрены состав и условия формирования поглощенного катионного комплекса (ПКК) монтмориллонита, на термальном поле современной геотермальной системы Камбального вулканического хребта, на юге Камчатки. Толща гидротермальных глин на термальном поле имеет мощность порядка 9 м, сложена преимущественно монтмориллонитом, она имеет вертикальную зональность, обусловленную восходящими потоками щелочных металлоносных термальных вод и воздействием метеорных вод. Снизу расположен горизонт углекислотного выщелачивания, сверху находится горизонт сернокислотного выщелачивания. В составе ПКК также наблюдается вертикальная зональность, обусловленная как формой нахождения металлов в поровых растворах, так и наличием испарительного барьера. Монтмориллонит поглощает широкий спектр элементов из поровых растворов, в составе ПКК фиксируются Al, Fe, Zn, Cu, Rb, Cs, Li, и др. Поглощение этих элементов монтмориллонитом по механизму катионного обмена обусловлено формой их нахождения в растворе, которая зависит от pH. В зоне углекислотного выщелачивания алюминий не поглощался монтмориллонитом, так как находился в виде анионного комплекса из-за щелочной среды, однако по мере продвижения к зоне сернокислотного выщелачивания, и переходу алюминия в катионную гидратированную форму, алюминий начинает поглощаться монтмориллонитом. Содержание железа в составе ПКК для зоны углекислотного выщелачивания составляет порядка 30 – 100 г/т, но при переходе к зоне сернокислотного выщелачивания содержание железа возрастает практически на порядок, достигая значений свыше 1300 г/т. И алюминий, и железо четко маркируют вертикальную зональность в составе ПКК монтмориллонита. Содержание кальция повышено в зоне углекислотного выщелачивания, где развита карбонатная минерализация, а в анионном составе поровых растворов преобладает гидрокарбонат-ион. Рудные элементы, цинк и медь, в зоне углекислотного выщелачивания находятся на уровне до 1 г/т, но в зоне сернокислотного выщелачивания их содержание в ПКК возрастает до 76 и 20 г/т соответственно. Группа щелочных металлов, не склонных к образованию комплексов, концентрируется преимущественно в верхней части разреза, ближе к дневной поверхности, к испарительному барьеру. Содержание лития в ПКК нижней части глинистой толщи находится на уровне 0.3 г/т, в верхней части разреза оно достигает 1 г/т. Рубидий и цезий также концентрируются в верхней части глинистой толщи, где их содержания достигают значений 1.3 и 17 г/т соответственно. В нижней части разреза содержание рубидия и цезия в целом меняется незначительно, составляя в среднем 0.5 и 3 г/т. В условиях возрастающей кислотности все больше металлов переходит в катионную форму и поглощается монтмориллонитом, в то время как редкие щелочные элементы концентрируются в пределах испарительного барьера.

Методом просвечивания образцов узким пучком гамма-излучения впервые измерена плотность жидких сплавов рубидий - свинец, содержащих 40, 45, 55 и 60 ат. % Pb, в интервале температур от ликвидуса до ~1000 K. На основании полученных результатов, а также данных для расплава Rb₅₀Pb₅₀, исследованного авторами ранее, построены концентрационные зависимости молярного объема, относительного избыточного молярного объема и объемного коэффициента теплового расширения для жидкой системы Rb - Pb. Эти зависимости сильно отклоняются от соответствующих зависимостей для идеальных растворов, что подтверждает тенденцию к образованию химического ближнего порядка в жидком состоянии.

В работе применен метод нейросуррогатной оптимизации для уточнения скелетного химико-кинетического механизма KCPsur, предсказывающего скорость горения модельного 4-х компонентного суррогатного авиационного топлива SU4 (смесь н-декана, изоцетана, метилциклогексана и тетралина). Многослойный перцептрон, обученный на 34 вариациях 5-и предэкспоненциальных множителей констант скоростей химических реакций, имеющих наибольший коэффициент чувствительности ламинарной скорости горения (flow rate A-factor sensitivity) в 27 контрольных точках, использовался взамен времязатратных расчетов скорости распространения ламинарных пламен в пакете программ CHEMKIN. Для оптимизации констант скоростей выбранных реакций, ответственных за превращение тетралина, применялся метод градиентного спуска, что позволило получить уточненный механизм KCPsur_neural. Новая химико-кинетическая модель более точно описывает скорость распространения ламинарного пламени (LBV) смесей керосина с воздухом в бедных и околостехиометрических условиях ( φ = 0.70 - 1.05) при давлениях до 8 атм, превосходя по точности исходный KCPsur и, в некоторых случаях, детальный механизм CRECK. Важной особенностью KCPsur_neural является его способность корректно описывать профили концентраций ряда важных интермедиатов в пламени смеси SU4/O₂/Ar, что указывает на слабое влияние констант скоростей уточненных реакций на структуру изученных пламен. Это открывает возможность использования в дальнейшем двух независимых нейросуррогатных моделей для оптимизации механизмов горения топлив: одной - для их оптимизации в отношении LBV, другой - для описания структуры пламени с формированием отдельных обучающих выборок меньшей суммарной размерности. Показано, что предложенный подход обеспечивает ускорение оптимизации констант скоростей реакций примерно в 10⁶ раз при использовании ограниченной обучающей выборки. Результаты демонстрируют высокую эффективность использования машинного обучения для преодоления ригидности сокращенных моделей горения и расширения их применимости до условий, релевантных для камер сгорания авиационных двигателей. Гражданская авиация представляет собой один из ключевых секторов мировой экономики, демонстрирующий устойчивый среднегодовой темп прироста на уровне 5 - 10 % [1]. Согласно данным международных организаций, совокупная доля выбросов парниковых газов, приходящаяся на авиацион