Главная – Журналы – Геология и геофизика 2020 номер 8

Приводятся результаты петрографического, геохимического и минералогического изучения апогранитовых метасоматитов, ассоциирующих с сульфидно-кварцевыми золоторудными жилами. Установлено, что среди всего разнообразия апогранитовых метасоматитов преобладают мономинеральные мусковитовые и кварц-мусковитовые метасоматиты. Формирование мономинеральных мусковитовых метасоматитов сопровождается накоплением W, Sc, Zr, Hf, Ga, REE, U, Th, Ta, Nb и образованием новых акцессорных минералов: монацита-(Ce), апатита, циркона, шеелита, вольфрамсодержащего рутила, уранинита, торианита, касситерита и др. Для кварц-мусковитовых метасоматитов наиболее характерно увеличение содержания по сравнению с исходными гранитами Pb, Bi, As, Sb, Co, Ni, Ba, In, Cd, Mo, Te, Ag, Au - элементов, входящих в золоторудную ассоциацию. Изменение содержаний названных элементов-примесей в этом типе метасоматитов обусловлено широким развитием среди акцессорных минералов галенита, блеклых руд, халькопирита и пирита. Для метасоматического преобразования гранитов в целом типичен вынос кремнекислоты, которая расходовалась в дальнейшем на формирование кварцевых жил. Установлено, что характер распространения разных типов метасоматитов в пределах дайкового тела напрямую влияет на характер распространения сульфидно-кварцевых жил и, как следствие, определяет рудоносность отдельных фрагментов дайковых тел.

Изучены флюидные включения, элементы-примеси и изотопные соотношения кислорода, углерода и серы в минералах штокверковых сульфидно-карбонатно-кварцевых руд Николаевского месторождения золота, связанного с порфировыми интрузиями островодужной вулканоинтрузивной ассоциации. Установлено, что флюидные включения в кварце гомогенизируются при температурах 260-200 ºС, а в кристаллизовавшемся позднее кальците - при 227-205 ºС. Включения содержат K-Mg-Na водно-хлоридные растворы с соленостью 4.1-9.6 мас. % NaCl-экв. Методом рамановской спектроскопии во включениях в кварце выявлены СO₂ (29-34 мол. %), CH₄ (40-55 мол. %) и N₂ (8-30 мол. %). По данным LA-ICP-MS, кварц обладает невысокими концентрациями Al (11.7-102 г/т) и Ti (0.05-0.64 г/т), свидетельствующими о его отложении из низкоглиноземистого слабокислого флюида при T < 350 ºС. Спектры распределения РЗЭ в кальците характеризуются накоплением тяжелых лантаноидов (La _N /Yb _N = 0.2-0.9), что указывает на повышенную щелочность флюида; негативными аномалиями Ce (0.39-0.82) и положительными аномалиями Eu (1.99-5.25). Негативные аномалии Ce могут быть обусловлены взаимодействием флюида с известняками и присутствием в его составе метеорной воды. Положительные аномалии Eu отражают высокотемпературную обстановку (>250 ºC), существовавшую до кристаллизации кальцита. Значения Y/Ho в кальците (28.7-54.1) позволяют предполагать присутствие во флюиде компонентов магматогенной природы и извлеченных из известняков, а также морской воды. Значения δ¹⁸О_H2O (3.6-5.6 ‰) флюида свидетельствуют об участии в рудообразовании магматической и метеорной воды, а величины δ¹³С_СO2 (-4.1…1.4 ‰)_{флюида - углерода магматогенной природы и экстрагированного из известняков. Тяжелый изотопный состав серы пирита (6.75-9.87 ‰) и арсенопирита (8.7 ‰) может быть связан с ее мобилизацией из вмещающих пород или с вовлечением в рудогенез сульфат-иона [SO4]^2- морской воды. По результатам исследований Николаевское месторождение отнесено к группе островодужных (Au ± Cu)-кварц-сульфидных месторождений переходного от порфирового к эпитермальному типу.}

Определены PT -условия формирования базальтоидных расплавов в диапазоне P = 1.15-1.06 ГПа и T = 1379-1293 °C. В качестве мантийного источника для нефелин-нормативных базанитовых расплавов предполагаются оливиновые пироксениты (Ol + Cpx + Grt). При продвижении расплава были захвачены мантийные ксенолиты, которые были дезинтегрированы. От ксенолитов остались ксенокристы оливина и авгита. В условиях снижения давления и температуры процесс кристаллизации происходил с формированием высокомагнезиальных оливинов (Mg# = 86), фенокристов диопсида и вкрапленников Timgt + Ilm ± Pl. В дальнейшем последовательно образовывались парагенезисы микролитов Ol + Cpx + Timgt + Pl. В самую последнюю очередь из интерстиционных выделений кристаллизовались щелочные алюмосиликаты: кислый плагиоклаз + нефелин + лейцит. Наличие остаточного стекла указывает на то, что последний этап кристаллизации происходил в приповерхностных условиях. Вулканическая область Южного Забайкалья (хр. Хэнтэй), вероятнее всего, возникла в результате воздействия на литосферу мантийного плюма. Возраст ее формирования определен в 3.51 млн лет. Доминирующим мантийным источником для вулканитов служил PREMA при резко подчиненном участии источника HIMU. По своим геохимическим характеристикам изученные вулканиты соответствуют основным породам океанических островов. Их составы близки к щелочным базальтам ЮБВО.

Рассмотрены закономерности формирования химического состава вод в сульфатных минеральных озерах Западного Забайкалья. Показано, что сульфатный натриевый тип вод в озерах региона формируется в двух очагах континентального засоления - в Баргузинской и Гусиноозерско-Оронгойской впадинах. Общая минерализация в озерах достигает 30.8 г/л, рН = 7.9-8.84, доля сульфат-иона от 55.2 до 81.8 экв. %, доля натрия от 59.1 до 82.1 экв. %. В работе приведен макро- и микроэлементный состав вод озер. Представлены результаты исследования химического и минералогического состава донных отложений. Показано, что определяющую роль в образовании озер играет их питание подземными водами, обогащенными сульфатом натрия.

Впервые представлены результаты изучения равновесий в системе вода-газ на примере юрско-меловых отложений Ямало-Карской депрессии, расположенной в пределах северных и арктических районов Западной Сибири. Численное моделирование физико-химических равновесий и процессов эвазии-инвазии в системе вода-газ позволило установить степень насыщения подземных вод газами и характер диффузионного перераспределения газов на границе сред углеводородная залежь-подземные воды. По степени насыщения вод газами ( K _г) установлены горизонты с водами от низко (менее 0.2) до предельно насыщенных (0.8-1.0) газами. Выявлен рост степени насыщения подземных вод газами по мере погружения продуктивных пластов и ее зависимость от величины их общей газонасыщенности. Все воды при величине общей газонасыщенности более 1.8 л/л становятся предельно насыщенными газами ( K _г = 1.0), т. е. возникают теоретические предпосылки для формирования углеводородных залежей. К зоне развития вод со значениями K _г от 0.8 до 1.0 приурочены основные газоконденсатные залежи, а к менее насыщенным водам - нефтяные. По установленному характеру равновесий можно утверждать, что имеющиеся в юрско-меловых отложениях залежи нефти и газа выступают в качестве консервативного элемента литосферы, представляя собой «реликты» предшествующих этапов ее геолого-геохимической эволюции. Окружающие подземные воды являются более активной составляющей системы и заметно опережают их в своем геохимическом развитии. Это проявляется в различии соотношений фугитивности индивидуальных газов в подземных водах и залежах. Вследствие этого состав последних претерпевает медленное направленное изменение по пути установления равновесия, отвечающего наступившему качественно новому состоянию геохимической системы вода-газ.

На современном аналитическом уровне в интервале глубин 3370-6458 м детально исследовано террагенное органическое вещество (ОВ) верхнепалеозойских отложений центральной части Вилюйской гемисинеклизы (Восточная Сибирь), вскрытых сверхглубокой скв. Средневилюйская-27. На коллекции из 71 образца керна показано изменение геохимических параметров ОВ вниз по разрезу в среднем-позднем мезокатагенезе и апокатагенезе: содержания органического углерода (С_орг); его пиролитических характеристик (HI, Т _max); изотопного состава; уровня зрелости ( R ^o_Vt, %); группового состава (УВ-СМ-АСФ); распределения нормальных алканов (TIC), стерановых ( m/z 217) и терпановых ( m/z 191) углеводородов, а также традиционно применяемых биомаркерных соотношений с ростом катагенеза. Установлено, что в глубинном мезокатагенезе и апокатагенезе пиролитические и биомаркерные показатели теряют информативность для диагностики уровня зрелости ОВ и его генетической природы.

Работа посвящена изучению особенностей геологического строения и нефтегазоносности девонского терригенного комплекса, распространенного на территории Пермского края. Проведена оценка перспектив открытия новых залежей нефтей с использованием количественных критериев для определения масштабов генерации и эмиграции нефтегазоматеринскими толщами изучаемого комплекса. Использован комплексный подход, позволивший проследить все этапы формирования нефтегазоносности терригенного девона. Данный комплекс является самым погруженным из всех промышленных комплексов края, имеет сложное геологическое строение и остается разбуренным меньше других, но при этом именно с ним связывают возможность увеличения ресурсной базы. Соответственно комплексная оценка, учитывающая как количественные критерии, так и генетические параметры, является необходимым этапом в ходе дальнейшего планирования геолого-разведочных работ. Результаты, полученные при выполнении данной работы, указывают на низкий генерационный потенциал терригенного девона в пределах изучаемой территории. Впервые установлено отсутствие генетической связи между нефтями терригенного девона и органическим веществом данной толщи, но выявлена генетическая связь нефтей изучаемого комплекса с нефтями и органическим веществом верхнедевонско-турнейского нефтегазоносного комплекса. Отмечено, что на месторождениях с залежами в терригенном девоне, как правило, присутствуют залежи нефти и в вышележащем верхнедевонско-турнейском нефтегазоносном комплексе, чаще всего это встречается в зонах распространения бортовой части Камско-Кинельской системы впадин. Наличие разрабатываемых месторождений подтверждает высокую вероятность открытия новых залежей, но с учетом вновь полученных данных возникает необходимость пересмотреть поисковые критерии и проводить геолого-разведочные работы на терригенный девон, в первую очередь в районах разведанных месторождений, содержащих залежи нефти в верхнедевонско-турнейском нефтегазоносном комплексе.

Рассмотрены диапазоны изменения токов и напряжений для приборов бокового каротажа. Показано, что увеличение динамического диапазона работы приборов бокового каротажа возможно через применение математической фокусировки и цифровой фильтрации в комплексе, а также при выполнении условий по разрядности аналого-цифрового преобразователя и выполнении аппаратных требований. Рассмотрены принципы математической фокусировки на примере прибора 5БК, выпускаемого в АО НПФ «Геофизика» (г. Уфа). Показана методика расчета и применения цифровой фильтрации. Приведены результаты скважинных испытаний.

Уровень достоверности решения задач фундаментальной и прикладной сейсмологии требует выявления степени влияния природных факторов на спектральный состав колебаний верхних грунтовых слоев при землетрясениях. В работе для решения поставленной задачи использовались необходимые данные по геологии, очаговой сейсмологии, сейсмогеологии и районирования сейсмической опасности территории Восточной Сибири. Байкальский регион расположен в пределах Восточной Сибири, которая входит в умеренный и холодный климатические пояса, а также в области резко-континентального климата с высокой сейсмической активностью. Среднегодовая температура может опускаться ниже -10 °С. В этом отношении немаловажную роль играют данные годовых вариаций спектрального состава колебаний при землетрясениях в различных сейсмоклиматических зонах региона. В статье рассмотрены динамические параметры сейсмических сигналов и установлены диапазоны их колебаний, связанные с влиянием сезонных факторов (оттаивание-промерзание). Основой при решении поставленных задач являлись рассчитанные спектры отобранных землетрясений, регистрация которых велась цифровыми сейсмостанциями, имеющими столообразные амплитудно-частотные характеристики в диапазоне 0.5-20.0 Гц с шагом дискретизации Δ = 0.01с. Для проведения спектрального анализа отобрано трехкомпонентных записей более 200 землетрясений, зарегистрированных за последние 20 лет сетью сейсмических станций региона. Магнитуда выбранных землетрясений меняется от 2.8 до 7.5, энергетический класс от 9 до 14 и эпицентральные расстояния от 32 до 280 км. Особенности влияния сезонных факторов на спектры отобранных землетрясений и частотную характеристику колебаний верхней зоны разреза детально рассмотрены для двух сейсмостанций с контрастными мерзлотными условиями. Далее в обобщенном виде они дополнены результатами аналогичных исследований для сейсмостанций, расположенных в различных мерзлотных условиях Байкальского региона. В результате выявлено, что на всем рассматриваемом диапазоне частот (до 20 Гц) наиболее существенно они проявляются на частотах выше 5-6 Гц и зависят от грунтовых особенностей оснований, на которых установлены сейсмоприемники. Кривые оттаивания или сравнимы по уровню их показаний с кривыми промерзания, или чаще всего выше, даже для не слишком контрастных по сейсмическим свойствам грунтов, служащих основаниями регистрирующей аппаратуры. В результате основная выявленная закономерность динамики спектрального состава годовых колебаний верхних грунтовых слоев при землетрясениях связана с относительным уровнем увеличения или уменьшения интенсивности сейсмических колебаний, которые коррелируются с периодическими годовыми колебаниями температур. Полученные данные необходимы при решении геофизических задач, районирования сейсмической опасности и расчета сейсмических воздействий для прогнозируемых сильных землетрясений с учетом мерзлотных особенностей региона.