История геологического развития Предъенисейского осадочного суббассейна, наличие в кембрийском разрезе нескольких стратиграфических уровней распространения обогащенных органическим веществом пород и высокая стадия катагенеза предполагают интенсивные процессы нефтегазообразования в этих отложениях в геологическом прошлом. Высокая изменчивость как по содержанию, так и по групповому и углеводородному составу содержащихся в кембрийских отложениях нафтидов (битумоидов) обусловлена миграционными процессами, на что указывают установленные по закономерности Успенского-Вассоевича три поля битумоидов: аллохтонные, автохтонные, остаточно-автохтонные. В статье предпринята попытка более детального дифференцирования битумоидов, предложена классификация битумоидов по групповому и углеводородному составу, согласно которой выделено семь классов. Установлено, что на долю аллохтонных битумоидов (класс VII), углеводородных по составу и наиболее миграционноспособных, приходится около 30 % от общего количества нафтидов, еще 6 % попадают в класс автохтонно-аллохтонных (классы V, VI), остальные битумоиды - автохтонные и остаточно-автохтонные, преимущественно асфальтово-смолистого состава. Анализ углеводородного состава битумоидов на молекулярном уровне показал в целом генетическое единство автохтонных и аллохтонных битумоидов. Однако для аллохтонных битумоидов наблюдается больший разброс значений молекулярных показателей, подтверждающих влияние на их состав миграционных процессов.
На базе комплексной интерпретации сейсморазведочных материалов и геологических данных по островам и континентальной окраине Сибири рассмотрена модель геологического строения Северо-Карского осадочного бассейна, приведена его сейсмостратиграфическая и структурно-тектоническая характеристика. Сделан вывод, что на большей части бассейна осадочный чехол сложен главным образом палеозойскими отложениями от кембрия до перми включительно, мощность которых в депрессионных зонах достигает 13-14 км. Мощность мезозойских отложений на большей части бассейна не превышает 1 км. На северо-западе, где Северо-Карский бассейн граничит с Баренцевоморским, мощность мезозойских отложений возрастает до 5-6 км, и в осадочном чехле выделяются палеозойский, триасовый, юрский и меловой сейсмогеологические комплексы. В нефтегазоносном отношении Северо-Карский осадочный бассейн соответствует одноименной перспективной нефтегазоносной области, которая с сейсмостратиграфических и структурно-тектонических позиций обладает высоким потенциалом. В структурных планах различных стратиграфических уровней развиты крупные депрессии и поднятия, которые могут ассоциироваться с зонами нефтегазообразования и нефтегазонакопления; в различных осадочных комплексах от кембрия до юры включительно выделяются антиклинальные и сложнопостроенные ловушки - потенциальные нефтегазоперспективные объекты. Согласно выполненной количественной оценке наиболее вероятные начальные геологические ресурсы углеводородов Северо-Карского осадочного бассейна составляют около 10.7 млрд т условных углеводородов.
Работа посвящена развитию методики численной инверсии данных электрометрии в субвертикальных и слабонаклонных нефтегазовых скважинах. Рассматриваются особенности совместной инверсии сигналов гальванических и индукционных зондов при их разных сочетаниях, обусловленных используемой аппаратурой. Осесимметричная двумерная геоэлектрическая модель среды состоит из однородных блоков, разделенных горизонтальными и коаксиальными цилиндрическими границами. Блоки характеризуются горизонтальным и вертикальным удельным электрическим сопротивлением (УЭС), а также диэлектрической проницаемостью. Численная инверсия выполняется до достижения минимальной невязки между измеренными и вычисленными в модели сигналами. В отличие от традиционного попластового подхода, при инверсии подбираются не только кривые зондирования, но и изменение сигналов при измерении вдоль ствола скважины. В таком случае результирующая модель максимально соответствует практическим данным. Результат инверсии только гальванических сигналов может оказаться неустойчивым в области границ с большим контрастом сопротивлений. Вследствие этого может занижаться УЭС пластов, граничащих с высокоомными пластами. Область неоднозначности можно сузить совместной инверсией гальванических и индукционных сигналов, однако в этом случае зачастую требуется усложнение базовой модели среды. В частности, при бурении на пресном глинистом растворе в коллекторах со смешанным насыщением нефтью и минерализованной пластовой водой формируется окаймляющая зона, которая является более электропроводящей, чем зона проникновения и неизмененный пласт, из-за повышенного содержания соленой пластовой воды. Она не выявляется по данным постоянного тока, но ее вклад в сигналы индукционного каротажа достаточно велик. Поэтому окаймляющая зона необходима для построения геоэлектрической модели отложений, согласованной для комплекса данных электрокаротажа. Эти особенности иллюстрируются результатами инверсии практических данных, измеренных в вертикальных скважинах на интервалах нижнемеловых и юрских отложений месторождений Широтного Приобья.
При использовании комплекса геофизических, сейсмотектонических и инженерно-сейсмологических исследований и предложенных методических подходов дана оценка сейсмических воздействий на различных уровнях районирования сейсмической опасности территорий Центрального Байкала. Реализованные подходы обоснованы выделением зон вероятного возникновения сильных землетрясений и уточнением их основных показателей, необходимых для наиболее обоснованного задания исходных сигналов, отвечающих параметрам прогнозируемых сильных землетрясений. Основой достоверности выбранных подходов и методов, в отношении уточнения исходной сейсмичности, приняты проявления на исследуемой территории зарегистрированных ранее относительно сильных землетрясений и, в направлении районирования сейсмической опасности конкретных территорий на вероятностной основе, вполне обоснованно приняты зарегистрированные данные о поведении побережных водонасыщенных массивов рыхлых отложений по данным записей местных землетрясений. Реализованные подходы при использовании комплекса геофизических методов на исследуемых территориях позволяют совершенствовать способы прогноза максимальных сейсмических воздействий для различного состояния грунтов с целью получения для них набора сейсмических характеристик в виде акселерограмм, спектров ускорений, частотных кривых и их параметров, необходимых для проектирования сейсмостойких сооружений на побережных территориях оз. Байкал. Исследования, выполненные в таком направлении, представлены на примере площадки, расположенной в пределах сейсмически активной юго-восточной части Центрального Байкала и на худших грунтовых условиях в отношении проявления сейсмичности на его побережных территориях.
О.А. Кучай, Н.А. Бушенкова
Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН, Новосибирск, Россия
Ключевые слова: сильнейшие коровые землетрясения, афтершоковая и фоновая сейсмичность, скалярный сейсмический момент, поле аномалий скорости Р-волн, Центрально-Азиатский регион
Рассмотрено распределение более трех десятков сильнейших внутриплитных коровых землетрясений (с Мw ≥ 6.9), зарегистрированных на территории Центральной Азии (20° - 55° с.ш., 55° - 120° в.д.) за временной период 1971-2022 гг., в том числе уровень их афтершоковой деятельности и фоновая сейсмичность в поле скоростных неоднородностей среды. Анализ фоновой и афтершоковой сейсмичности с mb(ISC) ≥ 4.5 (по данным http://www.isc.ac.uk) осуществлялся на площадках очаговых областей 3°×3°. В пределах площадок рассчитывалась суммарная величина скалярного сейсмического момента фоновой сейсмичности и афтершоковой последовательности. Фоновая сейсмичность оценивалась за 50-летний временной период до и после главного землетрясения и его афтершоков. Длительность серии повторных толчков ограничена одним годом. На фоне комплексной сейсмотомографической модели Азии (на срезе глубин ~50 км) сильные коровые очаги 24 землетрясений, в основном, тяготеют к зонам смены знака аномалий скорости Р-волн, три землетрясения регистрируются в зоне пониженных скоростей и 4 в зоне повышенных скоростей. Наибольшие значения суммарных скалярных сейсмических моментов, высвободившихся в процессе реализации фоновой сейсмичности, располагаются в пределах отрицательных аномалий скоростей Р-волн, а также вдоль границ смены знака аномалий. При высвобождении скалярных сейсмических моментов в процессе афтершоковой и фоновой деятельности, а также главного события, преимущественные значения остаются в пределах e+27. Повышенные значения (e+28) характерны для зон смены знака аномалий и области положительных аномалий скорости Р-волн. В очаговой зоне шести областей (3°×3°) наблюдаются низкие значения суммарных скалярных сейсмических моментов фоновых и афтершоковых событий. Выдвинуто предположение о том, что в этих зонах произошла реализация предельной магнитуды за 100-летнай период (1901-2022 гг.) и снятие накопленных напряжений могло осуществиться именно через сильнейшие землетрясения.
Одноосно-сжатый гранит Куру Грей повергался ударам заостренного маятникового копра, направленного ортогонально сжатию. Индуцированная ударом акустическая эмиссия (АЭ) регистрировалась высокочувствительным широкополосным пьезодатчиком из керамики PZT. Временные серии АЭ были проанализированы в частотных диапазонах 80–200 кГц (условно низкочастотная область, НЧ) и 300–500 кГц (высокочастотная область, ВЧ). Распределения энергии в импульсах АЭ НЧ-диапазона следовали степенному закону, характерному для процесса кооперативного образования микротрещин, тогда как распределения ВЧ-диапазона, показали экспоненциальную функцию, типичную для случайных, невзаимодействующих источников АЭ. Накопление микротрещин, принадлежащих НЧ области, было охарактеризовано параметром «b», основанном на законе Гутенберга-Рихтера. При постоянной энергии ударного воздействия величина b прогрессивно возрастала с увеличением степени сжатия образцов от нулевого до максимально неразрушающего значения, что означало уменьшение вклада более крупных микротрещин. При компрессии, близкой к пределу прочности гранита, ударное воздействие вызывало «допороговое» макроскопическое разрушение образцов (триггерный эффект).
В последние десятилетия было показано, что дополнительная информация о структуре и составе пород может быть извлечена в результате изучения временных характеристик вызванной поляризации (ВХ-ВП) в большом диапазоне времени от 1 мс до 10 с и более. В данной работе проведено сравнение результатов изучения ВХ-ВП пород рудопроявлении золота Ясное по данным полевых и лабораторных измерений на 37 образцах горных пород. Образцы различались составом, степенью изменения гидротермально-метасоматическими процессами, типом электронопроводящих минералов (пирит, графит) и особенностями их распределения в породе. Для представительных образцов коллекции выполнены минералого-петрографические исследования и микрокомпьютерная рентгеновская томография, μ-КТ. Это позволило установить особенности минерального состава и строения образцов, получить количественную характеристику электронопроводящих минералов (пирита и графита). По результатам полевых и лабораторных измерений ВП получены распределения времени релаксации (РВР), которые для одних и тех же типов пород оказались близкими по форме. На основе данных μ-КТ используя модель Максвелла-Гарнетта были рассчитаны РВР образцов. Для некоторых образцов установлено хорошее совпадение РВР полученных по результатам лабораторных измерений ВП и μ-КТ. Для других, чтобы получить удовлетворительное соответствие между РВР сделаны предположения, что некоторое количество включений пирита пассивированно или имеет сплющенную форму. Для части образцов совпадения между РВР не установлено. Выявленное противоречие объясняется плохой применимостью гранулярных моделей для хорошо сцементированных пород с низкой пористостью. Делается вывод о необходимости разработки капиллярной модели ВП пород с включениями электронопроводящих минералов, учитывающей особенности строения низкопористых капиллярных сред.
А.Н. Крук1, А.Г. Сокол1, А.Л. Рагозин1
Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева Сибирского отделения Российской Академии наук, Новосибирск, Россия
Ключевые слова: мантия, флюид, мантийный метасоматоз, субдукция, глубинный цикл летучих
При давлении 3,0 и 5,5 ГПа и температуре 1200°С экспериментально изучены метасоматические реакции гранатового лерцолита с богатыми SiO2, Al2O3 и щелочами сверхкритическими флюидами и расплавами, которые потенциально могли быть образованы в процессах дегидратации, декарбонатизации и плавления метаосадков в зонах субдукции. Показано, что реакция гранатового лерцолита с модельными субдукционными агентами приводит к изменениям, которые характерны для модального метасоматоза литосферной мантии. В результате реакции с расплавом при давлении 5,5 ГПа образуется флогопитсодержащий гранатовый лерцолит, а при давлении 3,0 ГПа флогопитсодержащий гранатовый гарцбургит. При реакции с богатым летучими, и прежде всего CO2, флюидом при давлении 3,0 и 5,5 ГПа идет интенсивная карбонатизация перидотита с исчезновением оливина, образованием ортопироксена и магнезита, что приводит к преобразованию лерцолита в карбонатизированный пироксенит. При давлении 3,0 ГПа и температуре 1200°С в образцах появляется богатый щелочами карбонатно-силикатный расплав. В целом, наличие в богатом SiO2
флюиде или расплаве значительного количества растворенного CO2 вызывает метасоматические преобразования перидотита очень сходные с теми, которые происходят при их переработке карбонатитовыми расплавами. Причем, при мольной доле CO2/(CO2+H2O)<0,23 образуется флогопит, а при >0,51 магнезит. Флогопит и магнезит в продуктах метасоматических реакций одновременно не образуются.
Представлены результаты самолетных лидарных измерений пространственного распределения относительной концентрации хлорофилла а в поверхностных водах Карского моря, которая определялась методом лазерно-индуцируемой флуоресценции. Для нормировки одновременно осуществлялась регистрация интенсивности сигнала комбинационного рассеяния излучения водой. Результаты пространственного распределения нормированной интенсивности флуоресценции получены на трех участках полета в юго-западном регионе Карского моря. Для двух участков шельфовой зоны возле западного побережья п-ва Ямал пространственное распределение интенсивности флуоресценции достаточно однородное с коэффициентами вариации 9 и 15%. Третий участок в районе северной оконечности п-ва Ямал характеризуется мощным влиянием материкового речного стока, что проявляется в наличии резких фронтальных зон с масштабами 5-10 км, где коэффициент вариации нормированной интенсивности флуоресценции Cl достигает 40%. В вариации значений Cl на этом участке преимущественный вклад вносит сильная изменчивость нормировочных сигналов комбинационного рассеяния и в гораздо меньшей степени изменение интенсивности флуоресценции. Рассмотрены факторы, влияющие на изменчивость сигналов комбинационного рассеяния. Синхронные измерения in situ с борта судна и дистанционные с борта самолета позволили оценить размерный калибровочный коэффициент kCl = 1,03 ± 0,09 мкг/л для первых двух участков зондирования поверхностных вод Карского моря.
С.В. ЗУЕВ, С.Ю. ЗОЛОТОВ
Институт мониторинга климатических и экологических систем СО РАН, Томск, Россия zuev@imces.ru
Ключевые слова: облачность, суммарная радиация, балл облачности, мониторинг
Страницы: 134-139
Облака являются естественным регулятором приходящей к земной поверхности солнечной энергии, поэтому наземный мониторинг облачности играет важную роль. Представлен способ детектирования большинства форм высококучевых и слоисто-кучевых облаков и облаков вертикального развития и определения их среднего (4-7) и высокого (8-10) баллов, основанный на статистическом анализе непрерывных рядов измеренной суммарной радиации. Облака делятся на два класса по степени их влияния на неоднородность формируемых рядов - класс облачности «кучевая Cu » и класс облачности «кучевообразная Cuf ». В качестве анализируемых характеристик ряда используются коэффициент вариации и величина размаха. Апробация способа показала, что кучевообразная облачность детектируется с точностью 94% при полноте выборки 63%, а балл облачности определяется с погрешностью не более 21%. Результаты работы могут быть использованы в метеорологических и климатологических исследованиях.
Наш сайт использует куки. Продолжая им пользоваться, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности. Подробнее
