Статья содержит описание алгоритмов численного моделирования сигналов электрического микрокаротажа и результаты расчетов в геоэлектрических моделях непроницаемых пород и прискважинной зоны проницаемого пористого пласта. Это исследование может быть полезным для развития комплексного подхода к количественной интерпретации данных электрического каротажа. Совместный численный анализ данных электрокаротажа, измеренных обычными зондами и микрозондами, позволит уточнить радиальное распределение удельного электрического сопротивления (УЭС) в прискважинной области коллекторов нефти и газа. Это, в свою очередь, даст дополнительную информацию при совместном решении задачи фильтрации бурового раствора и численной инверсии данных электрокаротажа и в результате – более точную оценку фильтрационно-емкостных свойств коллектора. Разработаны программы численного моделирования сигналов электрического микрокаротажа в составе микроградиент-зонда, микропотенциал-зонда и фокусирующего микробокового зонда. Применяются конечно-элементный алгоритм с произвольным положением зондов в цилиндрически-слоистой геоэлектрической модели и конечно-разностный алгоритм для микроградиент-зонда и микропотенциал-зонда в плоскослоистой модели. Приведены результаты серии тестовых расчетов сигналов в геоэлектрических моделях терригенных отложений Западной Сибири. Модели описывают непроницаемые отложения, пласты с глинистой коркой и зоной проникновения при разных соотношениях значений УЭС. Параметры моделей соответствуют нижнемеловым нефтегазовым коллекторам, вскрытым на полимер-глинистых буровых растворах. Анализ расчетных сигналов микрокаротажа отражает небольшую глубинность микроградиент-зонда и микропотенциал-зонда, сильную зависимость сигналов от УЭС бурового раствора и глинистой корки. С применением моделирования в классе цилиндрически-слоистой модели определено радиальное изменение УЭС в прискважинной зоне нефтегазонасыщенного коллектора.
И.Д. Новоселов1,2, С.В. Иванов1,2, Ю.В. Баталева1, Ю.Н. Пальянов1,2 1Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН, Новосибирск, Россия
2Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия
Ключевые слова: C-O-S-флюид, гранат, сульфид, высокобарический эксперимент, мантийный метасоматоз, растворение алмаза
Экспериментальные исследования, направленные на моделирование процессов взаимодействия гранатов эклогитового и лерцолитового парагенезисов с восстановленными и окисленными обогащёнными 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 обогащённых 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}.
Спектральная декомпозиция — широко применяемый в сейсморазведке метод качественной интерпретации, ключевой проблемой которого является субъективность выбора частотных компонент для визуализации. Существующие подходы, основанные на анализе интегрального спектра Фурье, не учитывают временно́й локализации спектрального состава сигнала. В работе предложен новый метод автоматического подбора частот, основанный на аппроксимации локальных спектров оконного преобразования Фурье (STFT) суммой трёх спектров вейвлета Морле. Это позволяет выделять временно-зависимые траектории частот, отражающие динамику спектрального состава сигнала, вместо статического набора частот для всего временного интервала. Для решения задачи оптимизации используется алгоритм дифференциальной эволюции. Метод был апробирован на данных месторождений Западно-Сибирской нефтегазоносной провинции. Количественная оценка с использованием энтропийных метрик Шеннона и Реньи, а также метрики цветности показала повышение информативности RGB-изображений по сравнению с традиционными методами. Предложенный подход позволяет снизить субъективность интерпретации и обеспечивает воспроизводимость результатов.
О.В. Фурман1, Ю.В. Баталева1, Ю.М. Борздов1, Ю.Н. Пальянов1,2 1 Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН, Новосибирск, Россия
2 Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия
Ключевые слова: высокобарический эксперимент, мантийный метасоматоз, генезис алмаза, карбонат, микроморфология алмаза, сера, магнетит, включения в алмазе.
Экспериментальные исследования, направленные на оценку возможности кристаллизации алмаза при взаимодействиях карбонатов щелочноземельных и переходных металлов с серой, а также на характеризацию полученных кристаллов алмаза и включений в них, проведены на многопуансонном аппарате высокого давления «разрезная сфера» (БАРС). Эксперименты выполнены при постоянных P,T,t-параметрах: 6.3 ГПа, 1550 ºС и длительности 20 часов, в системах Mg,Ca-карбонат–сера с различными отношениями CaO/MgO и Fe,Mg,Ca-карбонат–сера с переменными пропорциями FeO/CaO/MgO. Экспериментально установлено, что в системах щелочноземельный карбонат-сера формируется Ca,Mg-карбонатный расплав с растворенной серой (1.2-6.0 мас.%), который является средой роста алмаза. Стабильной формой роста кристаллов алмаза является октаэдр, при этом увеличение Ca# системы сопровождается повышением скорости роста граней {111}. Установлено, что в системе Fe,Mg,Ca-карбонат–сера средой кристаллизации и источником углерода алмаза является расплав Mg,Fe,Ca-карбоната с растворенной серой, а рост алмаза происходит в результате редокс взаимодействия сульфидного и карбонатного расплавов. С увеличением железистости системы от 0.41 до 0.78 происходит (1) повышение скоростей роста граней {100} (от 1.0 до 5.4 мкм/ч); (2) изменение преобладающих элементов микрорельефа граней октаэдра с треугольных слоев роста на гексагональные вицинали; и (3) увеличение количества и размера включений, а также эволюция их фазового состава. Включения в алмазе образуются в результате консервации расплава на гранях {100} при трансформации кубооктаэдра в октаэдр. Во включениях установлены закаленный карбонатный расплав (закалочные фазы - сидерит, магнетит и графит), расплав серы и расплав Fe-S-O. Обнаружение ассоциации сидерит+магнетит+графит во включениях подтверждает реализацию реакции редокс-диссоциации сидерита (3FeCO3
= Fe3O4 + 3С0
+ 2.5O2флюид) при P,T-параметрах литосферной мантии. Данные результаты проливают свет на возможную природу включений магнетита в верхнемантийных алмазах, и свидетельствуют о том, что присутствие магнетита в составе сингенетических включений может являться индикатором участия железосодержащих карбонатов в процессах природного алмазообразования. Результаты проведенных исследований свидетельствуют о том, что Mg,Ca- или Mg,Ca,Fe-карбонатные расплавы с растворенной серой могут быть отнесены к природным алмазообразующим средам, а выявленные особенности морфологии кристаллов алмаза, специфика роста граней и состав включений в зависимости от катионного состава карбонатного расплава с растворенной серой, могут быть использованы в качестве индикаторов кристаллизации алмаза в подобных расплавах в природе.
1 Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН, Новосибирск, Россия
2 Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия
3 Институт геохимии им. А.П. Виноградова СО РАН, Иркутск, Россия
Дополнительные материалы
Ключевые слова: Сибирский кратон, включения в алмазах, фторидные расплавы, алмазообразование, мантия, субдуцированная кора
В настоящей статье мы приводим новые свидетельства обогащения алмазоносной мантии Сибирского кратона фтором. В алмазах из россыпей северо-востока Сибирского нами впервые обнаружены включения, содержащие фториды кальция и алюминия. В отличие от микровключений в волокнистых алмазах и алмазах с оболочкой, исследованные нами включения в алмазах из россыпей северо-востока Сибирского кратона могут интерпретироваться как фторидные расплавы. В алмазе ISTD-119 включения ориентированы параллельно граням октаэдра и могут рассматриваться как сингенетические. В тоже время в алмазе ISTD-124 удлиненное включение ориентировано параллельно линиям скольжения. Это дает основание полагать, что образование включения синхронно с этапом деформации алмаза. В алмазах V разновидности XLS-147 и ISTD-193 морфология включений, расположенных в центральных частях кристаллов, позволяет интерпретировать их как залеченные трещины. Во включениях фтор присутствует в виде соединений с кальцием, имеющих стехиометрию близкую к флюориту. У включений выделяются области, состоящие из фторидов кальция, и области, состоящие из карбонатов и/или оксидов железа. В алмазе V разновидности XLS-147 установлены алюмосиликатные включения и включения, состоящие из алюмосиликатной и фторидной частей. При этом, в отличие от включений в алмазах ISTD-119, ISTD-193 и ISTD-124, фторидная часть включений в алмазе XLS-147 представлена фторидами алюминия. Имеется целый ряд свидетельств роста алмазов V разновидности в зоне субдукции. Вариации составов исследованных нами включений свидетельствуют о несмесимости фторидных расплавов с алюмосиликатными и карбонатитовыми расплавами. Исследованные нами включения свидетельствуют об обогащенной фтором алмазоносной мантии Сибирского кратона на момент образования алмазов.
С.И. Старостина1,2, О.Л. Гаськова2, Н.В. Юркевич2,3 1Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука Сибирского отделения Российской академии наук, Новосибирск, Россия
2Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева Сибирского отделения Российской академии наук, Новосибирск, Россия
3Институт экологии Российского университета дружбы народов им. Патриса Лумумбы, Москва, Россия
Ключевые слова: Термодинамическое моделирование, отходы флотационного обогащения, сульфидные руды, альтернативные ресурсы.
Представлена термодинамическая модель взаимодействия поверхностных вод с отходами флотационного обогащения сульфидных PGE–Cu–Ni руд рассматриваемого рудного района (Красноярский край). Актуальность исследования обусловлена необходимостью оценки долговременной устойчивости минеральных ассоциаций. Целью работы является установление закономерностей трансформации минеральных ассоциаций при длительном хранении. Исходной информацией служили данные минерального и химического состава образцов из двух шурфов, а также химический состав водных вытяжек [Старостина и др., 2025]. Расчёты выполняли в системе твёрдое вещество–вода–газ при вариациях Eh, имитирующих различную степень открытости системы к атмосферному кислороду (стандартные Т–Р, pСО2(газ) = 10–3.5 атм). По результатам моделирования установлено, что пирротин устойчив в чрезвычайно восстановительных условиях (pО2(газ) = 10–79 атм), при которых возможно протекание процессов диссоциации воды на атомарные кислород и водород. В целом, полученные модели отражают переход от сульфидных к оксидно-силикатным ассоциациям с сокращением числа минеральных фаз по мере усиления окисления. Рассчитанные ассоциации хорошо согласуются с минеральными парагенезисами, установленными в аншлифах. Показано, что вещество, пролежавшее десятилетиями, сохраняет исходную минеральную структуру, что объясняется высокой долей породообразующих минералов в плотной глинистой матрице, препятствующей доступу кислорода и влаги в количестве, достаточном для интенсивного окисления. Совокупность полученных данных рекомендуется использовать при разработке технологических схем доизвлечения потенциально полезных металлов из отходов флотационного обогащения сульфидных PGE–Cu–Ni руд.
С.Н. Руднев1, Г.А. Бабин2, П.А. Серов3, А.В. Сомсикова4 1Институт геологии и минералогии им В.С. Соболева СО РАН, Новосибирск, Россия 2Всероссийский научно-исследовательский геологический институт им. А.П. Карпинского, Санкт-Петербург,Россия 3Геологический институт ФИЦ КНЦ РАН, Апатиты, Россия 4Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН, Москва, Россия Дополнительные материалы Дополнительные материалы
Ключевые слова: Алтае-Саянская складчатая область, Западный Саян, гранитоидный и габброидный магматизм, геохимия, изотопия Nd и Sr
В работе обобщены результаты петрохимических, геохимических и изотопных (Sm-Nd и Rb-Sr методы) исследований гранитоидных и габброидных комплексов Западного Саяна, формировавшихся в различных геодинамических обстановках (островодужная, аккреционно-коллизионная, трансформно-сдвиговая и активной континентальной окраины) в диапазоне возрастов от позднего венда до позднего девона. На основе проведенных исследований дана оценка условий формирования исходных расплавов и вероятностных магмообразующих источников, а также характера изменения магмообразующих источников на всех геодинамических этапах развития региона.
Изучение венд-раннепалеозойских интрузивных комплексов Западного Саяна позволило установить, что при переходе от ранних к более поздним геодинамическим этапам развития, прослеживается закономерное снижение значений ɛNdи возрастание 87Sr/86Sr0 в гранитоидах и габброидах (островодужный, 545–524 млн лет, ɛNd = +7.5 – +4.9, 87Sr/86Sr0 = 0.7042–0.7056; аккреционно-коллизионный, 505–460 млн лет, ɛNd = +6.9 – +0.6, 87Sr/86Sr0 = 0.7036–0.7041; трансформно-сдвиговый, 437–433 млн лет, ɛNd = +8.4 – +7.2, 87Sr/86Sr0 = 0.7031– 0.7057; активной континентальной окраины, 425–370 млн лет, ɛNd = +5.7 – +1.0, 87Sr/86Sr0 = 0.7035–0.7103), которые указывают на снижение роли мантийных источников (островодужного и океанического типов) и возрастание роли древних коровых источников (метаморфические образования, турбидиты и флишоиды) при формировании исходных расплавов.
А.Л. Елбаев1, И.В. Гордиенко1, В.Б. Хубанов2, М.С. Скрипников1, Д.Е. Юдин1, А.М. Хубанова2 1Геологический институт им. Н.Л. Добрецова СО РАН, Улан-Удэ, Россия
2Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН, Москва, Россия
Дополнительные материалы
Проведено изучение состава вулканотерригенных образований, а также оценка возраста детритового циркона из песчаников туфотурбидитовой толщи Джидинской зоны Центрально-Азиатского складчатого пояса. Установлено, что по своим минералого-петрохимическим признакам песчаники этой толщи соответствуют полевошпатовым грауваккам и относятся к породам первого цикла седиментации. Основной объем обломочного материала представлен вулканитами и в меньшей мере зернами плагиоклаза. Относительно невысокие значения индекса химической изменчивости CIA (58-68) указывают на умеренное или слабое химическое выветривание литокомпонентов, то есть на низкую степень зрелости обломочного материала, образованного за счет механического разрушения пород источников сноса. Кривая распределения U-Pb-возрастов циркона из песчаников туфотурбидитовой толщи имеет бимодальный характер с пиками на 530 и 510 млн лет. В изученных породах отсутствует циркон с неопротерозойскими возрастами. Граувакковый состав изученных пород, низкая степень зрелости и характер распределения U-Pb-возрастов зерен циркона предполагает формирование этих пород в условиях преддугового бассейна за счет сноса материала из местных источников – раннекембрийских вулканических пород Джидинской энсиматической островной дуги.
Наш сайт использует куки. Продолжая им пользоваться, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности. Подробнее
