Главная – Журналы – Поиск по журналам

Представлено обобщение опубликованных и новых геолого-геохронологических, биогеографических, палеомагнитных, петролого-геохимических данных в обосновании тектонического районирования Центрально-Азиатского складчатого пояса (ЦАСП) и его венд-палеозойской геодинамической эволюции. Показано, что ЦАСП сформирован в зоне сочленения коллизионной и аккреционной окраин Сибирского кратона по аналогии современных тектонических взаимодействий Индо-Атлантического и Тихоокеанского глобальных тектонических сегментов Земли друг с другом и Евразией. Выявлено, что в венде-раннем ордовике по обрамлению Сибирского кратона существовали две активные окраины: коллизионная Тувино-Монгольская и аккреционная Кузнецко-Алтайская, отделяющие его, соответственно, от тектонических плит Палеоазиатского океана (Индо-Атлантический сегмент) и Палеопацифики (Тихоокеанский сегмент). Ранне-среднепалеозойская Чарышско-Теректинско-Улаганско-Саяно-Ольхонская сутурно-сдвиговая зона разделяет коллизионный ороген от шельфа задугового бассейна, расположенного в северной части Алтае-Саянской складчатой области на обрамлении Сибирского кратона. Сутурно-сдвиговая зона состоит из фрагментов венд-раннепалеозойской океанической коры задугового бассейна, ордовикских голубых сланцев и ордовикско-силурийских турбидитов, позднесилурийско-девонских коллизионных метаморфических пород и гранитов. На основании структурного положения сутурно-сдвиговой зоны и данных петролого-геохронологических исследований сделан вывод о том, что она представляет собой субдукционно-коллизионный комплекс, сформировавшийся на месте задугового бассейна венд-кембрийской Тувино-Монгольской островной дуги. Позднепалеозойские сдвиги и надвиги проявились в ЦАСП в позднем девоне-раннем карбоне в результате коллизии Казахстанско-Байкальского орогена (составного континента) с Сибирским кратоном с формированием Северо-Азиатского континента, а в позднем карбоне-триасе в результате коллизии Восточно-Европейского и Северо-Азиатского континентов с формированием Евразии. В результате коллизионных событий изначально линейные структуры коллизионного и аккреционного орогенов были деформированы в крупные ороклинальные складки, разделены сдвигами и надвигами на множество фрагментов, венд-палеозойские структуры в которых осложнены покровно-складчатыми деформациями.

Согласно гипсометрическому положению разновозрастных лавовых потоков Ия-Удинского вулканического поля (~ 8 и 4 млн лет), установлено, что основной этап интенсивного расчленения рельефа и активизации блоковых движений по Главному Саянскому разлому в пределах Бирюсинского блока произошел в позднем миоцене. Геохимические характеристики лав, такие как высокие значения параметра FCKANTMS (0.46-0.77) и положение фигуративных точек на диаграммах CaO-MgO и TiO₂/Al₂O₃-SiO₂, указывают на плавление гранат-пироксенитового мантийного источника, а не типичной перидотитовой мантии. Микроэлементный состав пород соответствует внутриплитным базальтам типа OIB. Вариации соотношений Th/Nb и TiO₂/Yb позволяют предположить, что для лав возрастом 4 млн лет в области плавления возрастает роль граната, тогда как для магм возрастом 8 млн лет более значим вклад литосферной мантии. Формирование обогащенного пироксенитового компонента в литосфере Бирюсинского блока, вероятнее всего, связано с процессами тектонической конвергенции и рифтогенеза в кайнозое, которые привели к изменению объема коры и вовлечению материала нижней коры в мантию Сибирского кратона. Таким образом, вулканизм Ия-Удинского междуречья является результатом плавления гетерогенной и обогащенной литосферной мантии.

Экспериментальные исследования, направленные на моделирование процессов взаимодействия гранатов эклогитового и лерцолитового парагенезисов с восстановленными и окисленными обогащенными серой флюидами, проведены на многопуансонной аппаратуре высокого давления «разрезная сфера» (БАРС). Эксперименты выполнены в системах гранат-сера-углерод и гранат-ангидрит-углерод при давлении 6.3 ГПа и температурах 1150, 1300 и 1450 °С с использованием графитовых ампул, а также Pt-ампул c буферирующим гематитовым контейнером. Экспериментально продемонстрировано, что воздействие как восстановленных, так и окисленных обогащенных серой флюидов на гранаты мантийных парагенезисов приводит к их частичному растворению, перекристаллизации и формированию зональных кристаллов с пониженными концентрациями железа в каймах. Кроме того, результатом данного метасоматического взаимодействия являются: 1) карбонатизация граната, сопровождающаяся формированием ассоциации магнезит ± доломит + кианит + коэсит или карбонатно-силикатного расплава и 2) сульфидизация граната с образованием пирита (1150-1300 °С) или сульфидного расплава (1450 °С) во включениях в гранате, а также в интерстициальном пространстве. В результате проведенных экспериментальных исследований выявлены индикаторные характеристики гранатов мантийных парагенезисов, подвергшихся воздействию серосодержащих флюидов, заключающиеся в пониженных содержаниях FeO в периферических зонах кристаллов относительно центральных, а также формировании сульфидных включений, трассирующих границы зон. В настоящей работе впервые изучены особенности растворения алмаза при P , T -параметрах литосферной мантии в системе силикат-сера-углерод, моделирующей мантийные метасоматические преобразования гранатсодержащих пород под воздействием обогащенных серой флюидов. Установлено, что кристаллы алмаза в этих условиях подвержены частичному растворению с образованием характерных фигур травления в форме негативных тригонов на {111} и прямоугольников на {100}.

Изучен химический и изотопный (С, О, Sr) состав карбонатных отложений в трех разрезах базальных слоев баратальской серии юго-востока Горного Алтая, которые считаются одним из древнейших фрагментов карбонатного чехла океанических поднятий, сохранившихся в структуре Центрально-Азиатского складчатого пояса. Содержания Fe, Mn и Sr, их соотношения между собой и между изотопными параметрами указывают на постседиментационные изменения, влияние которых значительно варьирует как между разрезами, так и внутри них. Для наименее измененного разреза Аккая значения δ¹³С составляют -0.4…+0.7 ‰, а величины ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr варьируют от 0.70818 до 0.70833, что ограничивает возраст осадконакопления интервалом 550-520 млн лет. В разрезах Курай и Чаган-Узун наряду с близкими величинами наблюдаются аномально-низкие значения ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr до 0.70662-0.70701, которые сопровождаются снижением величин δ¹⁸О и ростом содержаний Mn. Предполагается, что такие необычные изотопно-геохимические характеристики карбонатов являются результатом воздействия метасоматических флюидов, связанных с подстилающими базальтами и пространственно приуроченных к зоне регионального Курайского разлома. В разрезе Курай найдены скелетные мелкораковинные остатки Cambrotubulus , не известные древнее 550 млн лет, что подтверждает отнесение нижней части баратальской серии к пограничному интервалу докембрия и фанерозоя.

В статье рассматривается оригинальная методика построения структурной модели нефтегазового месторождения, ориентированная на согласованную интеграцию данных бурения и сейсморазведки, представленных в различных пространствах - глубин и времен. Для решения задачи согласования разнородных данных предложено использование методов трехмерной аппроксимации - 3D-сплайнов и совместного кокригинга, в рамках которых данные бурения и сейсморазведки объединяются в едином пространстве переменных. Такой подход позволяет упростить схему построения структурной модели за счет отказа от явного построения карт средних скоростей или введения поправок к регрессионным зависимостям. Также выполнено сравнение качества структурных моделей, полученных с применением предложенных методов - 3D-сплайн аппроксимации и совместного кокригинга - с результатами, получаемыми с использованием традиционных подходов, включая линейную регрессию и методы, основанные на построении карт средних скоростей, сформированных различными способами. Сопоставление выполнено на основе анализа погрешностей, оцененных методами кросс-валидации. Показано, что наилучшие результаты обеспечивает метод 3D-сплайнов, ранее не применявшийся для решения задач построения структурных карт. Сопоставимое по точности качество демонстрирует традиционный подход, основанный на линейной регрессии с последующей коррекцией структурной карты с использованием интерполяции и поправок. Результаты получены на примере построения модели глубин залегания кровли баженовской свиты Казанского нефтегазоконденсатного месторождения. Высокая плотность бурения позволила оценить точность различных методов структурного моделирования при различной обеспеченности скважинными данными, характерной для разных стадий освоения месторождения.

В работе представлены результаты разработки анализатора импульсов для скважинного геофизического прибора спектрометрического гамма-каротажа. Модуль реализован на базе программируемой логической интегральной схемы и обеспечивает обработку сигналов в реальном времени. Представлен алгоритм преобразования биэкспоненциальных откликов сцинтилляционного детектора в трапецеидальные импульсы. Продемонстрирована эффективность реализованного алгоритма при разрешении наложенных импульсов с временной задержкой 300 нс. С применением образцовых источников гамма-излучения ²⁴¹Am, ¹⁵²Eu, ¹³⁷Cs, ⁶⁰Co и ²²⁸Th подтверждено покрытие энергетического диапазона от 50 до 3000 кэВ. Анализатор импульсов обладает универсальной архитектурой и совместим с различными типами детекторов гамма-излучения.

В работе развивается классическая концепция скин-фактора, предложенная М.Ф. Хокинсом. Показано принципиальное ограничение модели Hawkins, в которой проницаемость зоны проникновения фильтрата бурового раствора предполагается постоянной ( k_skin = const). На основе анализа современных экспериментальных данных предложена комплексная модель скин-фактора, учитывающая зависимость проницаемости k в околоскважинной зоне от расстояния от стенки скважины (радиус r ) и давления p : k = k ( r , p ). Эта модель включает три характерные зоны проникновения с различными механизмами изменения проницаемости. Проведено сравнительное моделирование, показавшее значительные расхождения между классической моделью проницаемости Hawkins и предлагаемыми трехзонной k = k ( r ) и комплексной k = k ( r , p ) моделями. Для линейного изменения проницаемости построены сравнительные относительные зависимости дебита от скин-фактора, а также скин-фактора и дебита от депрессии. Установлено, что среднее отклонение прогноза дебита по классической модели составляет 15-25 %, достигая 40-50 % в зонах максимального проникновения. Результаты имеют фундаментальное значение для теории фильтрации и практическое значение для проектирования разработки нефтяных месторождений, позволяя дифференцированно подходить к выбору методов интенсификации для различных зон проникновения.

В рамках теории антиплоского сдвига рассматривается задача о равновесии упругого композитного тела, содержащего множество тонких градиентно-упругих включений, каждое из которых геометрически представляет собой отрезок прямой с концами на краях тела. Включения (т. е. нити, стержни) параллельны друг другу, и задача содержит малый положительный параметр ε , описывающий расстояние между двумя соседними включениями. На основе вариационной формулировки задачи исследуется поведение семейства ее решений при стремлении ε к нулю. Обоснование предельного перехода при ε → 0+ основано на применении метода двухмасштабной сходимости. В результате конструируется корректная осредненная модель анизотропного градиентно-упругого композитного тела, которая описывает эффективное поведение на макроскопическом масштабе, т. е. на масштабе, на котором отсутствует необходимость учитывать каждое отдельное включение. Доказана дополнительная гладкость решения осредненной модели и на основе этого доказательства выводится ее эквивалентная "смешанная" формулировка. Наконец, для осредненной задачи в смешанной формулировке предлагается численный алгоритм и проводится серия численных экспериментов, подтверждающих корректность теоретических выводов

Рассматривается решение задачи о кручении постоянным моментом ортотропных стержней с круглым сечением при ползучести. Сравниваются решения для изготовленных из трансверсально-изотропной плиты стержней трех типов: 1) изотропного стержня со свойствами, соответствующими свойствам в плоскости этой плиты; 2) стержня, ориентированного по нормали к плите с учетом трансверсально-изотропных свойств материала; 3) стержня, ориентированного в продольном направлении плиты с учетом трансверсально-изотропных свойств материала. В двумерной постановке получены аналитические решения и оценки для угловой скорости закручивания в предположении установившейся ползучести и отсутствия стеснения перемещений на торцах стержня вдоль его оси. Полученные решения сравниваются с результатами расчета в трехмерной постановке методом конечных элементов в комплексе ANSYS. Показана возможность оценки напряженно-деформированного состояния методом характеристических параметров для стержней всех трех типов. Полученные аналитические зависимости позволяют найти сдвиговые параметры материала при проведении испытаний на кручение

Проведено численное моделирование течения неньютоновских жидкостей с различными реологическими параметрами в прямом микроканале для определения возможности его использования в качестве реометра. В расчетах использовался прямоугольный микроканал высотой 40 мкм, шириной 400 мкм и длиной 13 мм. Рассмотрена степенная жидкость, показатель консистенции которой варьировался в диапазоне 0,006 ÷ 0,6 Па ·cⁿ , индекс течения - в диапазоне 0,4 ÷ 0,8. Числа Рейнольдса изменялись от 1 до 100. На основе данных моделирования получена корреляция для постоянной величины в выражении для коэффициента трения, а также выведены уравнения, позволяющие рассчитывать реологические коэффициенты степенной модели по измеренным значениям расхода и перепада давления