Главная – Журналы – Поиск по журналам

Рассмотрен ряд геологических аспектов уточнения границ Арктического морского сектора России, связанных в первую очередь с доказательством континентального происхождения спорных территорий. Проводится анализ геологического строения российских арктических территорий, особенностей их геодинамической эволюции, а также дается краткая информация о размещении и объемах запасов стратегически важных твердых полезных ископаемых. Основная часть статьи посвящена характеристике перспектив развития минерально-сырьевой базы ключевых для Арктических регионов России видов минерального сырья: алмазов, металлов платиновой группы и никеля, редких металлов, золота и бокситов.
Обоснование перспектив наращивания запасов алмазного сырья проводится на основе: характеристики новых потенциально алмазоносных регионов; анализе специфики фанерозойской эволюции строения и состава литосферной мантии Сибирской платформы с определяющей ролью воздействия на ее глубинные уровни Сибирского суперплюма на границе пермского и триасового периодов, что определяет уровень алмазоносности разновозрастных кимберлитов; специфики новых подходов и методов при проведении прогнозно-поисковых работ на алмазы в геолого-поисковых обстановках арктических территорий Сибири.
Анализ состояния запасов никеля и платиноидов в Норильском районе указывает на необходимость вовлечения в эксплуатацию более бедных руд и техногенных месторождений (отвалы Норильского и Талнахского месторождений). Однако кардинальное решение проблемы связывается с выявлением новых крупных месторождений в пределах массива Джелтул и Хараелахской мульды.
Развитие сырьевой базы золотодобывающей промышленности связывается с перспективами вовлечения в ресурсный потенциал масштабного золото-мышьякового оруденения в черных сланцах, широко развитых в северо-восточных регионах Российской Арктики, однако здесь камнем преткновения является отсутствие эффективных и экологически безопасных технологий переработки подобных руд.
Крупнейшей кладовой редких металлов, определяющей состояние запасов этого сырья для всей арктической территории России, является месторождение Томтор с его поистине уникальными запасами ниобия, скандия, иттрия и других элементов. Это гигантское месторождение имеет весьма сложное строение и историю формирования. Разработана технология переработки уникальных руд этого месторождения, позволяющая извлекать в ценные продукты более 60 % всех составляющих руды.
Перспективы наращивания запасов высококачественных бокситов Российской Арктики связываются с Тиманским регионом, где существуют возможности выявления этого сырья в вендских и нижнекаменноугольных отложениях.
Обосновывается необходимость формирования государственной политики, направленной на закрепление арктического направления как одного из важнейших приоритетов в долгосрочной концепции развития страны.

Рассматриваются основные черты металлогении Российской арктической зоны, обусловленные специализацией ранних континентальных геоструктур и общностью мезокайнозойского геодинамического развития территории. Показан значительный рудный потенциал различных секторов зоны на стратегические виды рудного сырья: урана, платиновых металлов, золота, олова, редких элементов и других. В выборе рационального направления освоения рудных ресурсов рекомендуется сохранение, развитие существующих и новых базовых горно-рудных центров (районов) на основе известных крупных месторождений и открытие новых коренных месторождений (уран, золото и др.), а также реализаций высокого потенциала россыпной металлоносности. Подчеркивается значимость научного обеспечения всего комплекса прогнозно-поисковых и горно-добывающих работ, вплоть до их экологического мониторинга.

Приведены первые данные по петрографии и минералогии кимберлитовой тр. Манчары, открытой в 2007—2008 гг. в 100 км южнее г. Якутск (Центральная Якутия). Трубка прорывает карбонатные отложения верхнего кембрия и перекрыта юрскими терригенными толщами мощностью около 100 м. Установлено, что она сложена зеленовато-серой кимберлитовой брекчией с массивной текстурой цемента серпентин-слюдистого состава. Порфировая структура кимберлита обусловлена присутствием вкрапленников оливина, флогопита и пикроильменита. По содержанию SiO₂ и Al₂O₃ основной массы породы являются типичными неконтаминированными кимберлитами. Характерной особенностью основной массы является значительное содержание рудных минералов: ферро- и хромшпинелей, перовскита, магнетита и реже магнезиального хромового магнетита. Пиропы в кимберлитах распределены неравномерно и представлены остроугольными обломками. По химическому составу они относятся к лерцолитовому, верлитовому и неалмазоносному дунит-гарцбургитовому парагенезисам. Количество гранатов, соответствующих лерцолитам аномального состава, составляет 8 %, что близко к таковому в среднепалеозойских кимберлитах Якутской кимберлитовой провинции. Общие характеристики состава пиропов из новой трубки соответствуют таковым для убогоалмазоносных кимберлитов среднепалеозойского возраста северной части Якутской алмазоносной провинции. По химическому составу пиропы кимберлитовой тр. Манчары и современных речных отложений рек Кенгкеме, Чакыя и др. существенно различаются, следовательно, породы трубки не могли быть источником пиропов для этих аллювиальных отложений. Для них предполагается существование других источников, что при наличии многочисленных геофизических аномалий «трубочного типа» позволяет прогнозировать в Центральной Якутии новое кимберлитовое поле.

На севере Республики Саха (Якутия) в бассейнах рек Эекит, Никабыт, Келимяр и Бур открыты крупные россыпные проявления алмазов, которые сформированы в базальном горизонте рэтского яруса верхнего триаса. По своим типоморфным особенностям алмазы и минералы-индикаторы кимберлитов имеют полное сходство с таковыми из базальных горизонтов карнийского яруса, но, в отличие от них, характеризуются хорошей сортировкой, и на пиропах видны следы повышенного механического износа. Проведенный анализ особенностей геологической эволюции изученной территории, характеристик морфологии алмазов и их минералов-спутников, а также особенностей состава минералов-спутников показывает, что рэтские продуктивные отложения были сформированы за счет размыва карнийских россыпей.

Рассматриваются результаты использования сейсмических методов для изучения особенностей сейсмогеокриологического строения толщи многолетнемерзлых пород, выделения и оконтуривания природных и техногенных таликов, определения положения кровли многолетнемерзлых пород в мелководной части шельфа арктических морей и изучения устойчивости береговых склонов. При проведении исследований использовались как традиционные методы исследований, применяющиеся в малоглубинной сейсморазведке, так и новые оригинальные сейсмические методики, разработанные в ИКЗ СО РАН. Исследования выполняются с помощью сейсмических волн различных типов и классов. Совместное применение продольных и поперечных волн обеспечивает повышение точности и достоверности геокриологической интерпретации сейсмических данных. При использовании одного типа сейсмических волн предпочтение должно быть отдано поперечным волнам.

Рассматриваются проблемы, имеющие большое значение для освоения арктических шельфовых месторождений. Описывается технологическая схема с использованием хладагента, которая предназначена для работы в условиях отрицательных температур и разработана специально для освоения шельфовых месторождений в зимний период. Исследуется явление отрицательной гидравлической крупности.

Проведено комплексное седиментологическое изучение нефтеносного горизонта Ю₂ среднепозднебатского возраста в центральных районах Западно-Сибирского бассейна. На обширном материале установлено, что сложное строение горизонта определяется многообразием обстановок его формирования. Нижняя часть горизонта повсеместно представлена континентальными отложениями, которые вверх по разрезу сменяются дельтовыми или прибрежно-континентальными и далее прибрежно-морскими. В зависимости от палеогипсометрического положения разреза меняется доля континентальных, переходных и морских обстановок. Проведен анализ зависимости фильтрационно-емкостных свойств отложений от их состава и обстановок накопления, дан прогноз распространения пород-коллекторов по вертикали и латерали. На основе выполненных палеогеографических реконструкций, детальных структурных построений по кровле горизонта Ю₂, анализа результатов испытания скважин, оценок вероятности выявления эффективных коллекторов, их средней пористости и проницаемости в отдельных субобстановках построена карта прогноза эффективных коллекторов горизонта Ю₂ на изученной территории.

Для описания распределения скоплений углеводородов по территории нефтегазоносного бассейна предлагается модель нестационарного пуассоновского точечного поля. Получено выражение для средней плотности скоплений как функции расстояния от края бассейна. Показано, что задание функции интенсивности на основе всего лишь единственного фактора — расстояния скоплений от края бассейна — позволяет построить модель, которая в первом приближении может быть использована для отображения фактического распределения скоплений методом Монте-Карло. Получено значение фрактальной размерности множества скоплений как случайного точечного поля.

На основе комплексного изучения озерно-речных отложений в западной части Тоджинской впадины дана реконструкция развития природной среды данной территории в позднечетвертичное время.
Выявлены причины, условия и время резких изменений условий осадконакопления. Получены данные о тектонической активности Таскыльского разлома в голоцене. Катастрофические последствия землетрясений отразились на условиях осадконакопления, а низкотемпературный режим грунтов позволил сохранить в первозданном виде ритмичную пачку отложений Мерзлого Яра. Уникальная обстановка прерывистой седиментации с реперами из хорошо сохранившейся древесины, а также сингенетический повторно-жильный лед позволили абсолютно датировать время образования горизонтов и проследить изменения климата в голоцене на отрезках произрастания погребенных деревьев.

Поведение кобальта при окислении колчеданных руд, в отличие от руд собственных месторождений этого металла, изучено слабо. Более того, находки кобальтовых сульфатов в мире вообще редки. Кобальтсодержащие и кобальтовые водные сульфаты сложного состава были установлены в зонах техногенеза на медно-колчеданном месторождении Летнее (Южный Урал). Они идентифицированы на дне карьеров, на рудном складе, непосредственно на обломках руд и испарительном барьере подотвальных луж. В связи с этим в работе представлены первые экспериментальные данные по окислительному выщелачиванию сульфидных Со-содержащих руд в лабораторных условиях, а также предлагаются к рассмотрению фрагменты термодинамической модели поведения кобальта в зонах окисления.
Повышение кислотности до рН = 4.14 и вынос в раствор сульфатной серы и металлов, установленные в экспериментах, свидетельствуют о возможности формирования при отработке месторождения Летнее кислотного рудничного дренажа. Анализ опубликованных диаграмм устойчивости водных сульфатов Cu, Mg, Zn, Co и Ni и сравнение с минералогическими находками в техногенной зоне окисления позволили объяснить очередность осаждения минералов из растворов в процессе их концентрирования за счет испарения. Подчеркивается, что высокая растворимость солей этих элементов обусловливает значительные содержания токсичных металлов, которые неизбежно останутся в равновесном с ними растворе, что требует дополнительных мер по очистке стоков (например, создание сорбционных геохимических барьеров). Поэтому приведены общие закономерности поведения кобальта, наблюдающиеся при сорбции его на поверхности твердых фаз.