Главная – Журналы – Поиск по журналам

Во многих золотоносных районах имеются десятки выявленных рудопроявлений золота, перспективы которых не ясны из-за слабой изученности. Учитывая высокую стоимость разведки, необходима предварительная их разбраковка с использованием малозатратных методов. Занимаясь изучением типоморфных особенностей минералов золоторудных месторождений Верхояно-Колымского региона, автором установлена зависимость содержаний изоморфно-примесных элементов (ИПЭ) от степени пересыщения растворов (СПР). Предварительные результаты исследований показывают, что, исходя из этой зависимости, могут быть разработаны критерии для выявления «скрытой» минералого-геохимической зональности, а на ее основе критерии прогнозирования оруденения на глубину.
Основным фактором, определяющим поведение ИПЭ в зависимости от СПР, является их коэффициент распределения ( K ) относительно элемента-хозяина соответствующего минерала. Если K > 1, содержание этого элемента с увеличением СПР в процессе рудоотложения уменьшается, при K < 1 — увеличивается. При наличии в растворе ИПЭ с K > 1 и K < 1 они ведут себя независимо друг от друга в соответствии с их коэффициентами распределения. Иными словами, при увеличении СПР в процессе рудоотложения ранние выделения того или иного минерала будут характеризоваться повышенными содержаниями ИПЭ с K > 1, а поздние — элементами с K < 1. Если при этом фронт кристаллизации перемещается в пространстве, должна возникать вертикальная концентрационная зональность тех и других элементов — содержание элементов с K > 1 по восстанию рудных тел будет уменьшаться, а элементов с K < 1 — увеличиваться («скрытая» минералого-геохимическая зональность).
На примере самородного золота приводится фактический материал в этом плане. Рассмотрены особенности поведения Ag, Sb, Hg, Cu, Ni, Co в следующих аспектах: в зависимости от глубины формирования месторождений от палеоповерхности (глубинные → малоглубинные), в вертикальном разрезе отдельных месторождений, по стадиям минерализации, в разрезе отдельных кристаллов с зональным строением. Показано, что Ag, Sb, Hg с одной стороны и Cu, Ni, Co — с другой во всех вышеуказанных аспектах ведут себя противоположно. Элементы первой группы по отношению к Au имеют K < 1, а второй — K > 1. Из них особый интерес представляют Cu и Sb. В вертикальном разрезе отдельных месторождений содержание Cu в золоте с глубиной увеличивается, а содержание Sb — уменьшается. Отношение содержаний этих элементов (Cu/Sb) можно использовать для оценки уровня эрозионного среза месторождений, что позволяет прогнозировать их возможное продолжение на глубину. Приводятся примеры хорошо разведанных месторождений.

Керогены куонамской свиты нижнего и среднего кембрия северо-востока Сибирской платформы изучены современными аналитическими методами. Определены содержания углерода, водорода, серы, азота, кислорода, стабильного изотопа углерода, пиролитические характеристики нерастворимого органического вещества (ОВ). Дана оценка типа и катагенеза ОВ, генерационного потенциала нефтепроизводящих пород. Установлено, что на состав керогенов из образцов, отобранных на обнажении р. Молодо, оказали влияние процессы гипергенеза. Степень изменения керогенов связана с количеством органического вещества в породах и их структурными особенностями.

Обобщены экспериментальные данные по структурно-групповому составу и макроструктурным характеристикам высокомолекулярных соединений (ВМС) — углеводородов, смол и асфальтенов — из более чем 180 образцов нефтей различных нефтеносных провинций Евразии.
Показано, что большинство молекул нефтяных смол включают 1—3 структурных блока, каждый из которых содержит 0—3 ароматических и 0—5 нафтеновых циклов в таких сочетаниях, что общее число колец в блоке не превышает 5—6. Средние молекулярные массы смол обычно не превосходят 100—1500 а.е.м. Асфальтены отличаются от смол из того же источника бóльшими количествами структурных единиц в молекулах (до пяти), преимущественно три- или тетрациклоароматической природой этих единиц (блоков), меньшими степенями замещенности ароматических ядер, меньшими долями углеродных атомов в насыщенных фрагментах молекул. Средние молекулярные массы нефтяных асфальтенов, измеренные методом криоскопии в нафталине, не превышают 2500 а.е.м.
Вследствие межмолекулярных взаимодействий ВМС образуют разнообразные ассоциаты и полимолекулярные частицы, в том числе квазикристаллические «пачки» и многопачечные агрегаты. Спонтанно протекающие процессы распада и образования таких частиц придают нефтям характер динамически равновесных полидисперсных систем.
Выявлены основные закономерности изменения состава и строения нефтяных ВМС в зависимости от глубины залегания, возраста и литологического состава вмещающих нефть отложений.
Являясь химически более лабильными гетероатомными веществами, нефтяные ВМС быстрее подвергаются преобразованиям при изменениях пластовых условий, нежели углеводороды, т.е. являются более чувствительными индикаторами изменений состава нефти в недрах.

Нафтенобензолы, нафтенонафталины, нафтенофенантрены выделены экстракцией метанолом из фракций моно-, би- и триаренов нефтей различных генетических типов Западно-Сибирского, Тимано-Печорского, Северо-Кавказского и Паннонского (Сербия) нефтегазоносных бассейнов. Методом масс-спектрометрии определены групповой состав и молекулярно-массовое распределение (ММР) нафтеноаренов. В молекулах нафтенобензолов и нафтенонафталинов содержится от 1 до 6 нафтеновых циклов, нафтенофенантренов — от 1 до 3 нафтеновых колец. Количество атомов углерода в алкильной части нафтенобензолов достигает 38, нафтенонафталинов — 20, нафтенофенантренов — 19. Выявлены отличительные особенности группового состава и ММР нафтеноаренов в нефтях, образованных разнотипным исходным органическим веществом.

Благодаря широкому внедрению сейсморазведки 3D на значительной части территории Западно-Сибирского нефтегазоносного бассейна выявлен особый тип разломов и деформаций осадочного чехла, связанный с проявлением малоамплитудных горизонтальных сдвигов фундамента. Геологический феномен, связанный со структурами сдвига, выходит за рамки традиционных представлений о строении Западной Сибири. Сложная морфология, интенсивная дизъюнктивная нарушенность, блоковое строение и аномально широкий стратиграфический диапазон нефтегазоносности характеризуют многочисленные месторождения, попадающие в зону развития структур сдвига. Проектирование разработки, бурение эксплуатационных скважин и проведение геолого-технологических мероприятий на таких месторождениях без надежной геомеханической и кинематической модели структуроформирующих, флюидопроводящих и экранирующих дизъюнктивных дислокаций, образованных сдвигами в фундаменте, являются заведомо рискованным мероприятием.

Разработан алгоритм для расчета гармонического магнитного поля, возбуждаемого вертикальным магнитным диполем в наклонно-анизотропной слоистой проводящей среде. Выполнено математическое моделирование, демонстрирующее влияние этих сред на частотные и переходные характеристики. Интерпретация данных частотных зондирований разнесенной установкой «петля — петля» в случае наклонно-анизотропного проводящего полупространства требует учитывать азимутальную зависимость регистрируемых частотных характеристик. В случае зондирований вышеуказанных сред во временной области отсутствует азимутальная зависимость, но наблюдается завышение значений сопротивления на поздних временах.

В процессе научного сотрудничества авторы были привлечены к обсуждению возможности обнаружения и прослеживания тонких высокоомных горизонтов в разрезе посредством применения в качестве источника и приемника вертикальных петель. Этот вопрос довольно интересен и вызывает споры у специалистов. Приводятся результаты небольшого исследования на основе математического моделирования. В работе рассматривается на основе аналитического решения методом разделения переменных алгоритм для расчета устанавливающегося электромагнитного поля горизонтального магнитного диполя. Создана программа для расчета электромагнитного поля во временной области. Проведен анализ эффективности вертикальной токовой петли при исследовании тонких изолирующих включений. Показано, что принципиального преимущества установка с вертикальными петлями, размещенная над землей, в этом отношении не дает.

Изучены разрезы юрских отложений Предъенисейской субпровинции Западно-Сибирского нефтегазоносного бассейна, вскрытых параметрическими скважинами Восток-1, Восток-3 и Восток-4. Приведены характеристики урманской, тогурской, иланской, пешковской, тюменской, наунакской и марьяновской свит по результатам детальных комплексных исследований керна и данным ГИС. Установлено, что формирование юрских отложений происходило преимущественно в континентальных условиях. Признаки кратковременных трансгрессий присутствуют в верхнеурманской подсвите (верхний плинсбах), иланской (нижний тоар), пешковской (верхний тоар) свитах и верхнетюменской (байос) подсвите. В верхней части наунакской свиты (оксфорд) зафиксирована смена континентальных фаций прибрежно-континентальными и прибрежно-морскими. Марьяновская свита формировалась в нормально-морских мелководных и умеренно-глубоководных условиях. Показано, что, несмотря на наличие в юрском разрезе юго-восточной части Западной Сибири повсеместно распространенных коллекторов хорошего качества, здесь можно ожидать обнаружение лишь мелких литологически экранированных залежей.

На основе анализа топографических карт, цифровых моделей рельефа, космических снимков среднего и высокого разрешения, текстурно-фациального описания разрезов четвертичных отложений получены новые данные о палеогеографической и стратиграфической приуроченности процессов морфолитогенеза на территории Чуйской котловины в неоплейстоцене. В прибортовых частях впадины установлено широкое распространение парагенетической ассоциации отложений водо- и грязекаменных потоков, сформировавших на этапе спуска позднечетвертичного палеоозера грядовый рельеф. Предложено дилювиально-эрозионное объяснение происхождения серий параллельных мелких уступов, обычно интерпретируемых как абразионные террасы, фиксирующие временные уровни стояния ледниково-подпрудного водоема. Рассмотрены геологические свидетельства высокой ледниковой плотины возраста «максимального оледенения» внутри Чуйской котловины, что приводило к большей полноводности гляциальных паводков среднего неоплейстоцена по сравнению с поздним.

Методом синтетических флюидных включений изучены особенности фазового состояния флюида в системе H₃BO₃—NaF—SiO₂—H₂O при 350—800 °С и 1—2 кбар. Увеличение растворимости кварца, высокая взаимная растворимость H₃BO₃ и NaF в водном флюиде при повышенных температурах связана с образованием комплексных соединений, в состав которых входят B, F, Si, Na. При 800 °С и 2 кбар в дисперсном состоянии находятся как жидкообразные, так и газообразные несмесимые фазы: вязкая силикатно-водно-солевая жидкость и три водных флюида с разным содержанием B и F. В КР-спектрах водных растворов и вязкой жидкости кроме пика [B(OH)₃]⁰ появляются пики комплексов [B(OH)₄]–, полиборатов ([B₄O₅ (OH)₄]^2–, [B₃O₃ (OH)₄]–, [B₅O₆ (OH)₄]^–) и/или фторборатов ([B₃F₆O₃]^3–, [BF₂ (OH)₂]–, [BF₃ (OH)]^–, [BF₄]^–). Повышенная вязкость незамерзающей жидкости связывается с полимеризацией комплексов полиборатов и фторзамещенных полиборатов с участием Si и Na. Растворы во флюидных включениях относятся к P-Q типу, осложненному метастабильной или стабильной областью расслаивания. Метастабильные флюидные равновесия переходят в стабильные за счет образования новых комплексных соединений при 800 °С и 2 кбар в результате взаимодействия кварца с борофторсодержащим флюидом.
При высоких концентрациях F и B в природных флюидах вероятно образование комплексов, содержащих B, F, Si, щелочные элементы, а также силикатно-водно-солевых дисперсных фаз, которые могут концентрировать многие элементы, в том числе рудные. Их преобразование при охлаждении в стеклоподобные массы или вязкие жидкости (гели, студни) и последующая раскристаллизация в интервале относительно низких температур (300—400 °C) приведет к выделению флюида, обогащенного этими элементами.