Исследованы составы гомогенизированных включений расплава и вмещающих вкрапленников оливина из архейских коматиитов пояса Барбертон, провинции Велтефреден, Южная Африка (возраст 3.3 млрд лет); пояса Абитиби, Канада (2.72 млрд лет) и пояса Белингве, Зимбабве (2.69 млрд лет). Показано, что кристаллизация вкрапленников оливина в коматиитовых расплавах сопровождается контаминацией коровым материалом, обогащенным Rb, Cl и H2O. Неконтаминированные коматиитовые расплавы имеют мантийные значения отношения Rb/Nb, однако значительно обогащены Cl и H2O относительно элементов с близкими коэффициентами распределения с расплавом: K и Ce соответственно. На этом основании сделан вывод о значительном обогащении хлором и водой мантийных источников коматиитов начиная со времени, по крайней мере, 3.3 млрд л. н. Предположено, что избыточные концентрации Cl и H2O в коматиитах являются результатом поступления этих компонентов в горячие, частично расплавленные мантийные струи при их прохождении через переходную зону мантии. Наиболее вероятным источником обогащения Cl и H2O глубинной мантии Земли является океаническая литосфера, измененная в результате взаимодействия с морской водой. Сделан вывод, что эта измененная океаническая литосфера начала поступать в глубокую мантию, вероятно, в результате субдукции, в первый миллиард лет существования планеты Земля. Деламинация архейской коры не способна объяснить поступление хлора и воды в глубинную мантию.
Проведено геологическое, геохронологическое, геохимическое и изотопно-геохимическое изучение магматических пород Усть-Игнокского габбро-диоритового массива Урикско-Ийского грабена Сибирского кратона, а также обобщение оригинальных и опубликованных данных по раннепротерозойским магматическим породам основного состава в Южно-Сибирском постколлизионном магматическом поясе. Установлено, что Усть-Игнокский массив сложен породами, составляющими непрерывный ряд от биотитовых габбро через габбро-диориты и диориты до кварцевых диоритов. Датирование U-Pb методом по циркону кварцевого диорита Усть-Игнокского массива показало, что они имеют возраст 1836 ± 10 млн лет и могли быть сформированы на завершающей стадии становления Южно-Сибирского постколлизионного магматического пояса. Породы Усть-Игнокского массива по своему химическому составу соответствуют породам нормальной и умеренной щелочности. Все магматические породы от габбро до кварцевых диоритов характеризуются хорошо выраженными отрицательными аномалиями по Nb-Ta и Ti на мультиэлементных спектрах, при этом значения Nd( T ) изменяются в них от +0.3 до -0.9. Индикаторные геохимические отношения в габброидах указывают на незначительную контаминацию их источника материалом континентальной коры и свидетельствуют в пользу их формирования в результате плавления обогащенного литосферного мантийного источника. Габбро-диориты - кварцевые диориты Усть-Игнокского массива, наиболее вероятно, были образованы в результате фракционной кристаллизации габброидов. Анализ геохимических и изотопно-геохимических характеристик магматических пород основного состава Южно-Сибирского постколлизионного магматического пояса показал, что большинство из них было образовано за счет плавления субконтинентальной литосферной мантии с надсубдукционными геохимическими характеристиками, которая могла быть сформирована в ходе субдукционных процессов, предшествовавших становлению структуры Сибирского кратона.
А.Ш. Хусаинова1,2, О.Л. Гаськова1,2, Ю.А. Калинин1,2, С.Б. Бортникова3 1Новосибирский государственный университет, 630090, Новосибирск, ул. Пирогова, 1, Россия khusainova@igm.nsc.ru 2Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН, 630090, Новосибирск, просп. Академика Коптюга, 3, Россия 3Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН, 630090, Новосибирск, просп. Академика Коптюга, 3, Россия
Ключевые слова: Техногенно-минеральные образования, горизонт вторичного обогащения, гипергенное золото, физико-химическая модель
Страницы: 1181-1193
Физико-химическое моделирование поведения золота в продуктах переработки руд колчеданно-полиметаллических месторождений Салаирского кряжа (Ново-Урское и Белоключевское месторождения, Кемеровская область) позволило количественно охарактеризовать процесс его осаждения в различных горизонтах существующих отвалов. В верхней части разреза, богатой сульфидами, происходит их интенсивное окисление и растворение структурного и поверхностно-связанного золота. Здесь же за счет электрохимических процессов идет его переотложение (восстановительный сорбционный барьер) на поверхности пирита, сопровождаемое образованием сульфатов тяжелых металлов и барита. Под ним находится рыхлый горизонт выщелачивания с повышенной влажностью, где золото в поровых растворах находится в виде тиосульфатных, гидросульфидных и гидроксокомплексов, здесь его содержание достигает 68 мг/л. Наконец, в средней части разреза, сложенного плотными железокремнистыми песчаниками, за счет образования тиосульфатных комплексов формируются высокопробные золотины (вплоть до 973 ‰), содержания Au опять падают до 10-6 мг/л (литологический восстановительный барьер). В нижней части разреза (почвенный слой) видимого золота не обнаружено, но повышенные его содержания до 0.42-0.35 г/л связаны с образованием органических высокомолекулярных соединений типа гумусовых кислот. Впервые детально изучены морфология и состав самородного золота, выделенного из различных горизонтов разреза «лежалых» продуктов переработки колчеданно-полиметаллических руд. Показано, что морфология золотин несет на себе следы гипергенных преобразований: на поверхности зерен присутствуют нано- и микрочастицы Au в виде губчатых наростов, расположенных на поверхности зерен барита или собственно самородного золота, часто в пленках гидроксидов Fe, Mn, Al.
На примере Паужетского геотермального месторождения (Южная Камчатка) проведены комплексные геолого-геофизические исследования с целью получения новых данных о строении и физической природе зон разгрузки парогидротерм. В температурном, геоэлектрическом, магнитном и гравиметрическом полях выделена изометричная концентрически-зональная структура, которая пространственно коррелирует с приподнятым тектоническим блоком, установленным ранее в районе Верхне-Паужетского термального поля. В центральной области этой структуры расположен блок уплотненных пород, предположительно кварц-адуляровых метасоматитов, образованных на доголоценовом этапе развития Паужетской гидротермальной системы. Породы образуют физическую неоднородность в структуре водоносного горизонта, играющую большую роль в распределении потоков восходящих термальных, смешанных и метеорных вод под Верхне-Паужетским термальным полем. Центральная область изометричной структуры оконтурена зоной, состоящей из локальных аномалий положительных значений магнитного поля. Широкое развитие в недрах Паужетской гидротермальной системы субинтрузивных тел (силлов, даек, корней экструзий) от среднего до риолитового состава позволяет предполагать магматическую природу выделенных аномалий. Периферические области коррелируют с крупными зонами разгрузки высокотемпературных гидротерм. Таким образом, показано, что строение зон циркуляции различных типов вод в районе Верхне-Паужетского термального поля определяется концентрически-зональной структурой приподнятого тектонического блока и распределением физических неоднородностей как первичных (магматического или вулканогенно-осадочного происхождения), так и образованных вследствие гидротермально-метасоматического изменения исходных пород.
Отражены результаты газогеохимической съемки в поверхностном водном слое и толще морских вод, а также в донных осадках Татарского пролива (север Японского моря) в 2012, 2014, 2015, 2017 и 2018 гг. Выявлены основные особенности распределения потоков метана на границе вода-атмосфера и обсуждена их связь с геологическим строением Татарского пролива. Установлено, что на большей части акватории Татарского пролива происходит эмиссия метана. Самые интенсивные потоки метана на границе вода-атмосфера до 482 моль/(км2×сут.) наблюдаются на газоносном юго-западном шельфе и газогидратоносном склоне о. Сахалин. Повышенные концентрации метана в воде, а также метана, водорода и гелия в донных отложениях на юго-западном шельфе и склоне о. Сахалин, вероятно, связаны с сейсмотектонической активностью района, газогидратами, наличием очагов концентрирования, каналов миграции этих газов и глубинным строением района. Применение модели расчета полей течений и переноса примесей для исследованной акватории показало, что формирование повышенной эмиссии метана с поверхности моря находится на участках, где может происходить вертикальная миграция из литосферных источников. Роль гидродинамики в формировании зон повышенной эмиссии метана с поверхности акватории находится в подчиненном значении к геологическим факторам. По данным о потоке метана на границе вода-атмосфера для неглубокого моря детально охарактеризованы основные участки разгрузки газов в южной части Татарского пролива.
Представлены данные о содержании н -алканов и полициклических ароматических углеводородов в воде и донных осадках, численности и составе культивируемого микробного сообщества в районе нефтепроявления у м. Горевой Утес, установленные в 2016 г. С момента открытия в 2005 г. в динамике развития нефтепроявления отмечены следующие особенности: снижение суммарного содержания нормальных углеводородов и полициклических ароматических углеводородов в нефтяных сликах и донных осадках; частичная деградация нефти, поступающей на водную поверхность; рост и последующее уменьшение численности микроорганизмов в воде и донных отложениях при сохранении структуры культивируемого микробного сообщества. За период с 2006 по 2016 г. отмечен низкий уровень суммарного содержания и узкий диапазон обнаруженных концентраций н -алканов и полициклических ароматических углеводородов в водной толще, свидетельствующих о сохранении чистоты вод озера в районе нефтепроявления.
Г. Вэй1, Ц. Ду2, Ц. Цзоу1, Ч. Сюй3, В. Ян1, У. Се1, С. У1, Ч. Ван1, Н. Су1, Ш. Ма1 1PetroChina Research Institute of Exploration and Development, Beijing, 100083, China wusaijun@petrochina.com.cn 2PetroChina Exploration and Production Company, Beijing, 100007, China 3PetroChina Southwest Oil and Gas Field Company, Chengdu, Sichuan, 610051, China
Ключевые слова: Гигантское газовое месторождение Аньюэ, синий-кембрий, морские карбонатные породы, внутрикратонный рифт, палеоподнятие Гаошити-Моси, геологические характеристики, Сычуаньский бассейн, Китай
Страницы: 1241-1255
Газовое месторождение Аньюэ расположено в средней части Сычуаньского бассейна в Юго-Западном Китае. Оно находится в древнейших морских карбонатных толщах и характеризуется самой высокой степенью термального развития и крупнейшими запасами газа в Китае. Значительный прорыв был сделан при рискованном прохождении поисково-разведочной скважины Гаоши-1 в 2011 г. В 2015 г. доказанные геологические запасы природного газа составили 657.4 млрд м3, а общие балансовые запасы, включающие доказанные, контролируемые и прогнозные запасы, превысили 1.5 трлн м3. На газовом месторождении Аньюэ разрабатываются три комплекса газоносных отложений (сверху вниз по разрезу): коллектор в кембрийской свите Лунванмяо (Ꞓ1l) определен как пластово-литологическая залежь; коллектор в четвертой пачке свиты Дэнин (Z2dn4) определен как пластово-стратиграфическая залежь; коллектор во второй пачке свиты Дэнин (Z2dn2) определен как пластовая залежь. Сравнительный анализ источников газа показал, что газоматеринскими породами кембрийских залежей являются в основном глинистые сланцы нижнекембрийских свит Майдипин и Цюнчжусы, а газоматеринскими породами свиты Дэнин являются глинистые сланцы свиты Цюнчжусы и аргиллиты третьей пачки свиты Дэнин (Z2dn3). Все газовые залежи могут быть охарактеризованы как залежи сухого газа со средним или низким содержанием сульфатов и средним содержанием CO2. Газовые залежи в Ꞓ1l характеризуются большой глубиной залегания, высокой температурой и высоким давлением, в то время как газовые залежи в Z2dn2 и Z2dn4 характеризуются сверхглубоким залеганием, высокими температурами и нормальным давлением. Накопление газовых залежей контролируется в основном двумя факторами. Распределение центров генерации углеводородов контролируется позднесинийским-раннекембрийским внутрикратонным рифтом, который действует как эффективный флюидоупор для газовых залежей свиты Дэнин по восстанию пласта. Позднесинийское-раннекембрийское палеоподнятие Гаошити-Моси прошло через длительное унаследованное развитие, которое контролировало генерацию и распределение трех типов крупномасштабных высококачественных залежей в Z2dn4, Z2dn2 и свите Лунванмяо, а также образование трех видов высококачественных комплексов залежь-покрышка. Унаследованная гигантская структурная ловушка, характеризующаяся длительным стабильным развитием, всегда является благоприятной зоной для накопления углеводородов.
Представлены результаты магнитостратиграфических исследований, полученные при изучении верхнего мела и пограничных слоев палеогена на юге Западной Сибири в трех ее районах: Омской впадине (3 скважины), Бакчарском железорудном бассейне (2 скважины), южной части Кулундинской впадины (2 скважины). Эти данные ориентированы на разработку регионального магнитостратиграфического разреза верхнего мела и пограничных слоев палеогена юга Западной Сибири. Согласно результатам биостратиграфических исследований, изученные отложения образовались во временном интервале альб-бартон. По комплексным (палеомагнитным и биостратиграфическим) данным для семи скважин построены магнитостратиграфические разрезы, на основе которых разработан региональный магнитостратиграфический разрез верхнемеловых и пограничных палеогеновых отложений юга Западной Сибири. В этом разрезе зафиксированы четыре верхнемеловые магнитозоны: две нормальной N K1-2 (al-st) и N K2mt и две обратной R K2km и R K2mt полярности, идентифицируемые с аналогами известных магнитных хронов C34, C33r, C31r, C30n, и четыре палеогеновые магнитозоны обратной полярности - R 1E1zl, R 2E1t, R 1E2t-i(?), R 1E2l-b (первые две - предполагаемые аналоги магнитных хронов C26r, C25r). В некоторых магнитозонах нормальной и обратной полярности верхнего мела выделены маломощные интервалы (микрозоны) противоположной намагниченности. Созданный региональный магнитостратиграфический разрез верхнего мела и пограничных слоев палеогена юга Западной Сибири позволил выявить стратиграфические перерывы в осадочной толще, оценить их объем, кроме того, этот разрез может быть использован для оценки скорости осадконакопления и ввиду планетарности инверсий - для местной, региональной, межрегиональной и глобальной корреляции отложений и геологических событий.
В.М. Никифоров1, И.М. Варенцов2, Г.Н. Шкабарня1, В.Б. Каплун3, А.Ю. Жуковин1, Д.Х. Куонг4 1Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева ДВО РАН, 690041, Владивосток, ул. Балтийская, 43, Россия shkabarnya@mail.ru 2ЦГЭМИ Института физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН, 108840, Троицк, а/я 30, Россия 3Институт тектоники и геофизики им. Ю.А. Косыгина ДВО РАН, 680000, Хабаровск, ул. Ким Ю Чена, 65, Россия 4Institute of Marine Geology and Geophysics, Vietnam Academy of Science and Technology, Hanoi, Vietnam
Ключевые слова: Магнитотеллурическое зондирование, тектоносфера, геоэлектрическая модель, астеносфера, глубинный разлом, глубинный флюид, нефтегазовое месторождение, Вьетнам
Страницы: 1266-1288
Рассмотрены результаты магнитотеллурических и магнитовариационных зондирований в интервале периодов 10 < T < 20 000 с на территории Северного Вьетнама. Показана относительно простая структура магнитовариационных откликов, которая в основном отражает квазидвумерную электропроводящую структуру земной коры. Импедансные отклики формируются как суперпозиция откликов, сложных локальных приповерхностных и квазидвумерных региональных глубинных структур. На основании разделения локальных и региональных эффектов построена глубинная геоэлектрическая модель тектоносферы региона, главными элементами которой являются субвертикальные сквозьлитосферные электропроводящие разломы и высокоомные нарушения проводящей астеносферы. Эти элементы, обеспечивая перетекание теллурических токов, индуцированных в глубинных электропроводящих системах, в осадочный чехол, формируют зоны аномальных кривых кажущегося сопротивления с монотонным ростом по мере увеличения периодов вплоть до 20 000 с. Совокупность таких элементов геоэлектрической модели названа нами «сверхглубинная флюидно-разломная система» (СГФРС). В результате моделирования на территории Северного Вьетнама выявлено положение трех ортогонально пересекающихся СГФРС северо-восточного и юго-восточного простирания. Показано, что проводящие (флюидонасыщенные) сквозьлитосферные разломы, выходящие в основание осадочной толщи, контролируют расположение залежей нефтегазовых и рудных месторождений. Предложен метод разделения локальных и региональных магнитотеллурических эффектов, позволивший надежно определить главные направления регионально двумерной структуры и конфигурацию кривых кажущегося сопротивления в главных направлениях.
Восточно-Европейская платформа (ВЕП) характеризуется относительно слабой сейсмичностью. Юг Республики Коми является наиболее сейсмически-активной территорией северо-востока ВЕП, здесь произошло одно из сильнейших землетрясений на Европейском Севере в XX в. - 7-балльное Сысольское землетрясение 1939 г. Множеством станций по всему миру 9 ноября 2002 г. было зафиксировано землетрясение в Прилузском районе республики. Однако оно не было тщательно изучено и не рассмотрено ни в одной статье. В данной работе проведен пересчет параметров землетрясения, обоснована его тектоническая природа, построен механизм очага и дана тектоническая позиция. В обработке задействованы 86 сейсмических фаз 58 станций с эпицентральными расстояниями от 5.9 до 57°, азимутальным окружением от 1.5 до 341.7°, максимальная азимутальная брешь - 70°. Получены следующие параметры гипоцентра: t 0 = 06:47:17.9 ч:мин:с, 59.93° N, 49.76° E, Rminor = 7.7 к?, м, Rmajor = 10.7 к?, м, Azmajor = 20°, h = 16 к?, м, MS = 3.4. Землетрясение является верхнекоровым и приурочено к зоне сочленения восточного склона Сысольского свода с западной прибортовой частью Кировско-Кажимского авлакогена Волго-Уральской антеклизы Русской плиты. Механизм очага определен как сбрососдвиговый, что соответствует новейшему полю напряжений данной территории. Параметры осей (value, azimuth, plunge): T = 0.707, 90.0, 0; N = 0, 0, 39.792; P = -0.707, 180.0, 50.208. Параметры плоскостей (strike, dip, slip): для 1-й плоскости 327, 57°, -140°; для 2-й плоскости 213, 57, -40°. Регистрация сейсмических событий на северо-востоке Русской плиты свидетельствует, что платформенная территория не является сейсмически-пассивной. Проведенные исследования позволяют увязать характер современных сейсмотектонических процессов с особенностями строения и состояния земной коры в пределах платформенной литосферы.