Приведены результаты новых минералого-геохимических, геохронологических и изотопных (Sm-Nd, Rb-Sr, O) исследований вулканических пород тыйского комплекса Олокитского прогиба. Они представлены нормально-щелочными толеитовыми базальтами, реже андезибазальтами, образуют фракционированный ряд с вариацией значений магнезиальности (mg # ) в интервале 45-65, с умеренными содержаниями TiO2 (0.73-1.62 мас. %), низкими - P2O5 (0.04-0.25 мас. %) и существенным преобладанием содержаний натрия над калием (Na2O/K2O = 2.1-50.0). В результате метаморфизма превращены в зеленые сланцы, сложенные хлоритом, актинолитом, эпидотом, альбитом с примесью кварца, титанита, ильменита и магнетита. Метабазальты имеют возраст 915 ± 5 млн лет (U-Pb метод, циркон). Они характеризуются широкими вариациями ɛNd( T ) (-3.5…-11.9), 87Sr/86Sr (0.70602-0.70732) и повышенными значениями δ18O (9.0-15.2 ‰) относительно мантийных значений. По изотопно-геохимическим характеристикам изученные метабазальты несут признаки как островодужных вулканитов, так и обогащенных базальтов СОХ. Предполагается, что тыйские метабазальты были образованы за счет плавления литосферной мантии, содержащей субдукционный компонент. Сопоставление полученных данных с вулканитами современных геодинамических обстановок указывает на их близость с базальтами задуговых бассейнов. Показано, что предполагаемый задуговой бассейн может относиться к Нюрундуканской островодужной системе позднемезопротерозойского возраста.
Редкометалльные граниты Li-F типа в Центрально-Азиатском складчатом поясе формировались в разновозрастных ареалах гранитоидного магматизма и охватывают большой возрастной интервал (321-134 млн лет). Li-F граниты образуют крупные многофазные массивы (Жанчивланский, Бага-Газрынский) и малые интрузии, они выделяются по своим минералого-геохимическим характеристикам, обогащены Sn, W, Li, Rb, Ta, Nb и являются рудоносными в отношении концентрированной минерализации на позднемагматическом и постмагматической стадиях эволюции гранитного магматизма. Среди позднепалеозойских и мезозойских массивов (Харагульский, Уругудеевский, Безымянский, Хэнтэйский, Тургинский) малые интрузии представлены Li-F гранитами повышенной щелочности и обогащены Zr, Nb, Hf, Th, U и REE, которые отличаются от типичных рудоносных Li-F гранитов минеральными ассоциациями и геохимическими особенностями. Эти граниты правомерно выделять в отдельный подтип редкометалльных гранитов. Независимо от геохимической специализации исследуемые Li-F граниты Центральной Азии отличаются от типичных коллизионных гранитоидов, формирующихся при плавлении верхней континентальной коры. При оценке источников магм с различными геохимическими характеристиками рассмотрено влияние процессов мантийно-корового взаимодействия на формирование редкометалльных гранитов. В эволюции Li-F гранитного магматизма важная роль придается глубинным флюидам, содержащим редкие элементы, и процессам значительной магматической дифференциации гранитной магмы в коровых промежуточных камерах, что является благоприятным условием для генерации ассоциирующей редкометалльной минерализации.
Ю.А. Калинин1, Р.В. Кужугет2, А.Ш. Хусаинова1, О.Л. Гаськова1, Ю.В. Бутанаев2 1Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН, 630090, Новосибирск, просп. Академика Коптюга, 3, Россия kalinin@igm.nsc.ru 2Тувинский институт комплексного освоения природных ресурсов СО РАН, 667007, Кызыл, ул. Интернациональная, 117а, Россия
Ключевые слова: Золото, зона окисления, физико-химическая модель, месторождение Копто, Тува
Страницы: 956-970
Месторождение Копто в Северо-Восточной Туве относится к разряду золоторудных объектов, своеобразие которых обусловлено совмещенностью в нем Au-Cu-скарнового типа оруденения и наложенного на него кварц-золото-сульфидного штокверкового. С поверхности все это подверглось интенсивному окислению, сформировавшему зону вторичного золотого обогащения, содержащую своеобразный гипергенный парагенезис с халькогенидами Au и Ag и с новообразованным золотом. Глубина распространения окисленных руд от поверхности составляет 80-90 м. Содержание Au варьирует от долей до 150 г/т (среднее - 30.8 г/т). Методом компьютерного термодинамического моделирования показано, как трансформируется рудная золото-сульфидно-кварцевая ассоциация в окислительных условиях при снижении рН-растворов - золото становится все более высокопробным, появляется и исчезает акантит, преобладает лимонит (рН 1.65, Eh 0.69 В). Найдены условия устойчивости пирита, гидроксидов железа и халькогенидов золота и серебра - петровскаита (AgAuS) и ютенбогаардтита (Ag3AuS2). Для этого необходимы слабокислые растворы с рН 5-6 и значениями Eh, близкими к нулевому, что обеспечивает устойчивость тиосульфатных и гидросульфидных комплексов благородных металлов. Главное отличие между растворами, равновесными с петровскаитом и ютенбогаардтитом - это отношения Ag/Au, максимальные в первом случае и приблизительно одинаковые во втором. Статья посвящена сравнительному анализу морфологических особенностей золота из первичных и окисленных руд золоторудного месторождения Копто с целью выявления комплекса признаков гипергенной природы золота и оценки масштабов его перераспределения.
Электроразведочные измерения на акваториях, как и на суше, проводятся для изучения электромагнитных (ЭМ) свойств геологических образований. Отличительная особенность аквальной электроразведки связана со специфическим влиянием водной толщи. Приведены численные расчеты ЭМ сигнала переходного процесса для электрических линий в осевой области источника в условиях морских акваторий глубиной от 50 до 250 м с целью демонстрации проявления сигнала вызванной поляризации (ВП) в сигнале переходного процесса на разных установках, выявления различий проявления сигналов становления, гальванически- и индукционно-вызванной поляризации в сигнале переходного процесса и объяснения причин этих различий. Для изучения влияния размеров установки на проявление ВП во время переходного процесса проанализировано изменение сигнала переходного процесса (Δ U ( t )), конечной разности сигнала переходного процесса (Δ2 U ( t )) и трансформанты P1( t ) (отношения этих величин) для горизонтальной электрической установки с источником ( АВ ) от 50 до 2000 м, трехэлектродной измерительной линией ( M 1 M 2 M 3) от 50 до 2000 м, расстоянием между центрами источника и измерительной линии M 1 M 3 (разносом - r ) от 100 до 4000 м. Некоторые из них используются в дифференциально-нормированном методе электроразведки (ДНМЭ). Проведено сравнение Δ U ( t ), Δ2 U ( t ) и их трансформанты от проводящей и проводящей поляризующейся модели для одинаковых условий. Установка находилась на поверхности и внутри проводящей среды с проводящим поляризующимся основанием. Проводящая среда ассоциировалась с толщей морской воды в шельфовых областях. Проводящее поляризующееся основание - это геологическая среда (земля), перекрытая слоем воды. Учет поляризуемости основания осуществлен введением частотно-зависимого удельного электрического сопротивления посредством формулы Коула-Коула. Выполненные расчеты показывают, что составляющие переходного процесса, связанные со становлением ЭМ поля и с гальванически- (ВПГ) и индукционно-вызванной поляризацией (ВПИ), по-разному проявляются на установках разных размеров на разных глубинах. ВП для условий акваторий проявляется двояко, связанная как с гальваническим, так и вихревым током. Ранее при практических измерениях проявление ВПИ рассматривалось как проявление помех. Но этот сигнал моделируемый, и его можно рассматривать как информацию о ВП. Фактором, влияющим на характер проявления сигнала ВП в сигнале переходного процесса, является приведенная высота установки ( h Δ) - расстояние между установкой и дном моря (поляризующимся основанием модели), отнесенное к длине АВ (питающей линии). В зависимости от приведенной высоты установки, сигнал ВП в трансформанте P 1( t ) может проявляться в виде восходящей ветви на поздних временах, а может быть в виде нисходящей ветви, переходящей в отрицательные значения P 1. Продолжительность импульсного воздействия и измерения переходного процесса сказываются на контрастности проявления поляризующегося основания в сигнале, однако измерения при буксировании установки накладывают ограничения на эти величины. Оптимальные параметры ЭМ съемки для изучения ВП должны обеспечить присутствие достаточного диапазона для регистрации поляризационного сигнала и качество измерений. Программное обеспечение, использующееся при расчетах, разработано ООО "Сибирская геофизическая научно-производственная компания".
Приведены результаты экспериментальных измерений комплексной диэлектрической проницаемости (КДП) песка и порошков кварцевых гранул со средними размерами частиц (по массе) от 5 до 250 мкм, насыщаемых дистиллированной водой и солевыми растворами NaCl с проводимостью до 0.77 См/м. Измерения спектров КДП проводились в диапазоне частот от 1 кГц до 8.5 ГГц. Моделирование спектров на частотах выше 1 ГГц производилось с помощью рефракционной трехкомпонентной модели смеси. В диапазоне частот от 10 кГц до 1 ГГц спектры КДП моделировались тремя релаксационными процессами с использованием формул Дебая и Коул-Коула. Показано, что удельная электропроводность (УЭП) образцов на частоте около 5 кГц не пропорциональна УЭП насыщающего раствора. Интенсивности двух низкочастотных процессов имеют более тесные корреляционные связи с УЭП образцов, чем с объемной долей раствора. Времена релаксации низкочастотного и высокочастотного процессов статистически связаны со средними размерами частиц, а время релаксации низкочастотного процесса еще и с удельной поверхностью. Определены значения проводимости насыщающего раствора, при которых корреляционная связь является наиболее тесной.
О.А. Шушаков1,2 1Институт химической кинетики и горения им. В.В. Воеводского СО РАН, 630090, Новосибирск, ул. Институтская, 3, Россия o.shushakov@g.nsu.ru 2Новосибирский государственный университет, 630090, Новосибирск, ул. Пирогова, 1, Россия
Ключевые слова: Магнитный резонанс, геомагнитное поле, водоносные пласты, эффект Блоха-Зигерта
Страницы: 1005-1015
Проведены калибровочные эксперименты магнитно-резонансного зондирования (МРЗ) на льду Обского водохранилища. Впервые осуществлен сравнительный количественный анализ вклада электромагнитного экранирования и эффекта Блоха-Зигерта в сигнал магнитно-резонансного зондирования, исследована асимметрия вклада электромагнитного экранирования и эффекта Блоха-Зигерта в сигнал магнитно-резонансного зондирования при расстройке от резонансной частоты. Результаты теоретических расчетов без учета эффекта Блоха-Зигерта отличаются от экспериментальных данных при максимальной интенсивности радиочастотного импульса примерно в 3 раза. В то же время при учете интерференции электромагнитного экранирования и эффекта Блоха-Зигерта результаты расчета амплитуды и фазы сигнала наилучшим образом аппроксимируют полевые экспериментальные данные. На основании хорошего согласия между экспериментом и теоретическими расчетами с учетом интерференции электромагнитного экранирования и эффекта Блоха-Зигерта продемонстрирована необходимость применения этой модели для решения прямой и обратной задачи магнитно-резонансного зондирования подземных водоносных пластов. Полученные результаты позволяют калибровать метод МРЗ и использовать его не только как индикатор подземной воды, но и как средство количественного измерения. На примере исследований методом МРЗ в долине р. Эбро (Испания) продемонстрирована необходимость учета эффекта Блоха-Зигерта в реальных полевых условиях. При учете только электромагнитного экранирования (без учета эффекта Блоха-Зигерта) амплитуда сигнала отличается примерно в 2 раза при максимальной для экспериментальных данных интенсивности импульса, фаза сигнала отличается в 12 раз при максимальной интенсивности импульса. Поэтому для аппроксимации экспериментальных данных с помощью модели без учета эффекта Блоха-Зигерта в опубликованных ранее работах добавлялись слои на глубинах, близких к максимальной для данного типа антенны (примерно 50 м). Однако в реальности этих слоев не существует, они появляются только как артефакт модели без учета эффекта Блоха-Зигерта. Наилучшей аппроксимации экспериментальных данных удается добиться при учете интерференции электромагнитного экранирования и эффекта Блоха-Зигерта.
А. Жумабеков1,2, Д. Лиу1, В.С. Портнов2, С. Вэй3, С. Чэн3 1State Key Laboratory of Petroleum Resource and Prospecting in China University of Petroleum, Fuxue road 18, Changping, Beijing, 102249, China zhak28@gmail.com 2Karaganda State Technical University, N. Nazarbayev Avenue 56, Karaganda, 100027, Kazakhstan 3BGP inc., China National Petroleum Company CNPC, Fanyang West Road 189, Zhuozhou, Hebei, 072751, China
Ключевые слова: Геологическая модель, осадочные фации, сейсмические атрибуты, разработка скважин, остаточная нефть
Страницы: 1035-1048
Динамическая модель сейсмических, геологических и гидродинамических характеристик коллектора является основным инструментом, используемым для оценки потенциала бурения новых уплотняющих скважин. Статическая геологическая модель основана на скважинных данных в сочетании с анализом динамики добычи. Данная модель используются для определения реконструкции и корректировки новых мест бурения; однако такие модели редко включают сейсмические данные. Следовательно, трудно контролировать изменения в геологических моделях между скважинами, что приводит к необходимости прослеживания конфигурации расположения скважин и прогнозируемых результатов, которые, в свою очередь, могут описывать неполную картину ситуации. Чтобы улучшить разработку скорректированных участков с точки зрения содержания в них остаточной нефти, мы разработали новый комплексный анализ, сочетающий в себе статическое моделирование отложений, в том числе анализ микрофациальности (среди других коллекторских и сейсмических свойств), с поведением добычи. В данной работе приводится новый метод, включающий в себя следующее: (1) установление благоприятных областей для статического геологического анализа; (2) изучение потенциала заканчивания скважин и состояния непроизводящих скважин; (3) проведение межскважинного анализа с использованием сейсмических и седиментационных данных; (4) определение потенциальных участков, ограниченных сейсмическими и геологическими исследованиями, а также начальным уровнем добычи месторождения; (5) внесение предложений в план разработки новых скважин.
Проведено экспериментально-теоретическое исследование возмущений, порождаемых в пограничном слое на пластине единичными микроразрядами в плазменном актуаторе, действие которого основано на диэлектрическом барьерном разряде. Показано, что возмущения в ближнем поле за актуатором можно интерпретировать как нестационарные полосчатые структуры, которые по мере увеличения расстояния от него трансформируются в веер нарастающих волн Толлмина - Шлихтинга. Также показано, что длина переходной зоны, в которой преобладают возмущения первого типа, аномально большая и достигает значения порядка 100 толщин вытеснения пограничного слоя. Это следует учитывать при анализе паразитных стохастических возмущений, создаваемых плазменными актуаторами, применяемыми для управления ламинарно-турбулентным переходом.
Е.И. Пальчиков1,2, Е.Е. Тарасова3, И.Е. Тарасова4 1Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, Новосибирск, 630090, Россия palchikov@hydro.nsc.ru 2Новосибирский национальный исследовательский государственный университет, Новосибирск, 630090, Россия 3Специализированный учебно-научный центр, Новосибирск, 630090, Россия katerina.e.tarasova@gmail.com 4Московский физико-технический институт, Долгопрудный, 141701, Россия tarasova.ie@phystech.edu
Ключевые слова: трансформатор Тесла, связанные осцилляторы, механические системы, резонанс, передача энергии
Страницы: 18-26
Проводится сравнение импульсного резонансного трансформатора с ударным возбуждением и системы связанных маятников различной массы, настроенных в резонанс. Для трансформатора Тесла и связанных маятников получены условия полной передачи энергии в течение половины цикла биений. Впервые теоретически определены и экспериментально проверены требования к параметрам системы и начальным условиям, необходимые для полной передачи энергии в случае двух маятников различной массы, имеющих одинаковую длину и связанных пружиной. Получена зависимость наименьшего времени полной передачи энергии от одного осциллятора к другому от параметров системы.
В.Г. Щукин, В.Н. Попов, О.А. Шмагунов
Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, Новосибирск, 630090, Россия shchukin@itam.nsc.ru
Ключевые слова: численное моделирование, модифицирование металла, импульсный индукционный нагрев, теплоперенос, наноразмерные тугоплавкие частицы, гетерогенное зародышеобразование, кристаллизация, сплав на основе железа
Страницы: 27-38
Проведено численное моделирование процессов кристаллизации при модифицировании поверхностного слоя сплава на основе железа (Fe-C) после импульсного воздействия высокочастотным электромагнитным полем для нагрева и плавления подложки. С помощью математической модели, описывающей термодинамические явления, исследуются процессы разогрева, плавления и последующего затвердевания металла. Постулируется, что наноразмерные тугоплавкие частицы, равномерно распределенные по объему расплава, при его переохлаждении способствуют быстрой кристаллизации за счет гетерогенного зародышеобразования. Установлено, что условия зародышеобразования и кристаллизации существенно различаются в объеме расплава и максимальное количество центров кристаллизации возникает в зонах, где отвод тепла происходит с наибольшей скоростью. Получена оценка распределения дисперсности кристаллической структуры в объеме затвердевшего металла.