Главная – Журналы – Геология и геофизика 2003 номер 6

Рассмотрены и количественно оценены основные факторы постседиментационного засолонения коллекторов: контактный, гидрохимический и термобарический метаморфизм подземных вод и рассолов; рост минерализации рассолов при испарении, вымораживании, гидратации газов и при мембранных процессах; роль седиментационных вод и маточной рапы солеродных бассейнов; влияние траппового магматизма; техногенное засолонение.
Установлено, что главная и практически единственная причина регионального засолонения подсолевых терригенных коллекторов - термобарический метаморфизм рассолов (снижение температур и давлений). В региональном засолонении карбонатных коллекторов участвовали все перечисленные выше природные процессы, главным из них был контактный метаморфизм подземных вод и рассолов (их взаимодействие с галогенно-карбонатными породами). Захороненная рапа солеродных бассейнов и другие седиментационные воды на процессы засолонения коллекторов существенно не влияли. Дизъюнктивная деятельность траппового магматизма значительно активизировала эти процессы, но тепловое воздействие траппов и их последующее охлаждение способствовали засолонению коллекторов незначительно. Техногенное засолонение может происходить в коллекторах любого типа, но только в локальных зонах вокруг поглощающих скважин. Даны рекомендации по дальнейшим исследованиям процессов засолонения.

Описаны методика и результат оценки запасов газа выявленных и прогнозируемых газовых залежей в нетрадиционных для Западной Сибири резервуарах - опоках и кремнистых аргиллитах нижнеберезовской подсвиты сенонского возраста. Методика создана на основе расширенного комплекса геофизических исследований скважин, каменного материала и результатов опробования исследуемого интервала на Комсомольском месторождении. Также проанализированы данные по физическим свойствам опок и опоковидных глин, полученные в результате бурения опорных скважин.
Полученные результаты показывают низкие значения коэффициентов газонасыщенности, что отрицательно сказывается на запасах газа и потенциальных добывных возможностях опок.

Идентифицированы ходы инфауны (ихнофоссилии) в породах баженовской и георгиевской свит верхней юры Западно-Сибирской плиты. В отложениях баженовской свиты выделены два типа ихнофоссилий - Zoophycos и Chondrites, в георгиевской - три типа ходов - Chondrites, Thalassinoides и Skolithos. Для каждого типа ихнофоссилий определены условия их образования.

Представлены результаты сравнения раннемеловых спорово-пыльцевых комплексов Западной Сибири, проведенного с использованием статистических технологий обработки численных данных. Современные методы биометрии позволили проанализировать большой объем фактического материала и выявить палинологические ассоциации в пределах Западной Сибири, взяв за основу не только качественные, но и количественные критерии. Территориальное распределение этих ассоциаций контролируется комплексом факторов как палеоклиматических, так и палеогеографических, что предопределяет неоднозначность интерпретации палинологического материала. В работе обсуждаются причины дифференциации раннемеловой палинофлоры в свете полученных результатов и существующих моделей палеофлористического районирования.

Щелочные граниты с аномально высоким содержанием Na-пироксенов и Na-амфиболов встречены в глубоко дифференцированных щелочных комплексах всего мира, некоторые из них получили название рокаллит, линдинозит и др. Дайки редкометалльных такситовых или расслоенных эгирин-рибекитовых гранитов в провинции Ампасиндава на о. Мадагаскар названы фазибитикитами. Это сложные кососекущие жильные тела, каждое из которых состоит из перемежающихся прослоев, параллельных плоскости контакта и сложенных пегматоидной породой состава рибекитового гранита и мелкозернистой кварц-эгириновой породой с дефицитом полевого шпата. Мощность отдельных жильных тел фазибитикитов колеблется от 20 см до 2,5м. Пространственно сближенные жилы группируются в жильные серии, которые образуют зону шириной 300 м, прослеженную по простиранию на 2 км. Фазибитикиты содержат в себе промышленные концентрации тантала, ниобия, циркония и редких земель. Среднее содержание (%): Ta₂O₅ - 0,037, Nb₂O₅ - 0,34, ZrO₂ - 2,31, TR₂O₃ - 0,6. Эгириновые граниты обладают крайней неравновесностью состава, структуры и текстуры и максимально обогащены редкометалльными минералами: эвдиалитом, цирконом, пирохлором, чевкинитом. Содержание полезных компонентов в них в 1,5-2 раза выше, чем в рибекитовых разностях. Спектр РЗЭ фазибитикитов отличает предельная обогащенность легкими лантаноидами с глубоким европиевым дефицитом.
Весьма высокое содержание модального кремнезема не согласуется с предположением об исходно фенитовой природе фазибитикитов, хотя родство с недосыщенным фоидовым источником весьма вероятно. Очевидно, фазибитикиты формировались из остаточного кремнепересыщенного расплава с участием флюидной фазы, обогащенного сверхстехиометрическим Na и некогерентными Fe, Zr, Ti, Nb, Ta, Y. По аналогии с расслоенными аплит-пегматитовыми телами можно предположить, что прослои пегматоидных рибекитовых гранитов кристаллизовались путем отделения порций расплава, обогащенных летучими компонентами. В целом допускается кристаллизация из неравновесного переохлажденного расплава с возможным механизмом докристаллизационного расслоения.

Тувино-Монгольский массив прочно вошел в геологическую литературу и часто используется в палинспастических реконструкциях. Несмотря на большой объем новой геологической информации, дополняющей и корректирующей первоначальное представление о нем как самостоятельной структуре Центрально-Азиатского пояса, в последние годы появилась серия статей, в которых ставится вопрос о неправомочности его выделения.
Проведенный нами анализ имеющегося материала позволяет уточнить границы Тувино-Монгольского массива, с новых позиций рассмотреть особенности его строения и обосновать выделение этой палеоструктуры в Центрально-Азиатском поясе палеозоид. Главными составными частями Тувино-Монгольского массива являются венд-кембрийский карбонатный чехол и аккреционный довендский фундамент. В венде-кембрии Тувино-Монгольский массив представлял собою микроконтинент Палеоазиатского океана. Накопление карбонатного чехла в пределах массива происходило синхронно с формированием офиолитовых ассоциаций и островных дуг в сопредельном океаническом пространстве. Палеозойский гранитоидный магматизм, как и ордовикский метаморфизм, не связаны с предшествующей тектонической историей Тувино-Монгольского массива, а являются отражением ордовикской коллизии.

В работе рассматривается верхнемантийная структура под Альпийско-Гималайским поясом (АГП) на глубинах от 100 до 500 км. В основе исследования лежит метод томографии по инверсной телесейсмической схеме (ИТС). Используются времена пробега P-волн от землетрясений в изучаемой области, зарегистрированных станциями мировой сейсмологической сети на телесейсмических расстояниях (каталоги МСЦ). Особенностью данной работы является то, что карты для всего АГП получаются в результате суммирования результатов инверсий, рассчитанных независимо по отдельным фрагментам. Было использовано около 60 фрагментов диаметром 600-1000 км, которые располагались с существенным взаимным перекрытием. Такой подход является аналогом высокочастотной пространственной фильтрации, что позволяет выделять гораздо более тонкие сейсмические вариации, чем в глобальной инверсии. В статье предлагается геодинамическая интерпретация полученных карт. Так, высокоскоростные аномалии, вытянутые вдоль АГП, интерпретируются как области погружения океанической или континентальной литосферы в мантию вследствие активного регионального сжатия. В некоторых местах, таких как Критская дуга, Гиндукуш, Бирма, следы субдукции, существование которой следует и из других источников информации, видны достаточно ясно. В работе выделены и другие случаи проникновения литосферы в мантию, существование которых не столь очевидно. Так, показано, что литосфера погружающейся Индийской плиты в районе Гималаев имеет довольно сложную структуру. Обнаружены зоны погружения литосферы по обе стороны от Тарима. В западной части АГП предполагается наличие субдукции в районе о. Кипр и вдоль пояса Кавказ-Копет-Даг-Лут. Яркие низкоскоростные аномалии в Монголии, Тибете, Южном Каспии, по-видимому, связаны с мантийными плюмами.

Представлены результаты 10-летних палеосейсмогеологических исследований, проводившихся со вскрытием зон сейсмодеформаций тридцатью траншеями. Приводится детальная структура, морфология и параметры сейсмогенных деформаций. Уточнена кинематика Тункинского разлома на разноориентированных его отрезках. В пределах субширотных участков - это взбрососдвиг, а в пределах сегментов северо-восточного простирания - сброс. Левосдвиговые смещения за голоцен составляют 3,5-8 м (определенно одноактные), 12-16 м (не исключено, что одноактные) и 22-35 м (мультиплетные). Выделены шесть разрывообразующих событий, которые происходили в интервалах: 1315-1742 (М 7,3), 2464-2809 (М 7,4), 5257-5907 (М 7,2), 7091-7385 (М 7,3), 9214-9902 (М 8) и 10386-11187 (М 8) лет назад. При палеособытии, произошедшем 9-10 тыс. лет назад, вскрывались, очевидно, Тункинский и Главный Саянский разломы на общем протяжении более 100 км.

Рассматривается вопрос о формах образования остаточной деформации в консолидированных твердых материалах. Этот вопрос был осознан автором в процессе исследования задачи о спонтанной конверсии в стесненном цилиндре, когда обнаружилось, что наряду с гипотетической спонтанной конверсией (протекающей по предположению в очагах тектонических землетрясений, горных ударов и выбросов горных пород в горные выработки) необходимо предполагать возможность и других форм атермической конверсии упругой деформации.
Выяснилось, что кроме спонтанной конверсии (СК) возможны еще две формы атермической конверсии. Они названы так - принудительная объемная конверсия (ПОК) и принудительная фронтальная конверсия (ПФК). Первая обнаруживает себя в пластическом течении. Вторая - во взрывоподобном разрушении образцов хрупких горных пород при их одноосном раздавливании на обычных прессах, и, как мы предполагаем, в “спокойном” раздавливании образцов таких же горных пород на жестком прессе. В металлах ПФК обнаруживает себя в прерывистом деформировании - в ступенчатом (эффект Савара-Массона) и в зубчатом (эффект Портвена-Ле Шателье).
Вероятно, возможны лишь четыре “элементарные” формы конверсии: две объемные формы, обеспечивающие плавное образование остаточной деформации, - тепловая конверсия (ТК) и ПОК и две фронтальные формы, обеспечивающие прерывистое деформирование, - ПФК и СК.
Результаты исследования форм образования остаточной деформации позволили осознать, что гипотеза СК - это лишь аспект проблемы, которую естественно назвать проблемой образования остаточной деформации. Мы нашли два главных вопроса этой проблемы (о природе остаточной деформации и о формах ее образования) и ответы на них и пришли, по существу, к конверсионной концепции образования остаточной деформации. Идея СК получила таким образом дополнительное подтверждение.
В горном деле, сейсмологии и геодинамике конверсионная концепция образования остаточной деформации может быть полезной для понимания особенностей деформационных процессов в горных массивах и для поиска способов смягчения вредных последствий их протекания.

Впервые получены данные абсолютного возраста Ar/Ar методом для погребенных базальтов доюрского основания Западно-Сибирской плиты, которые оказались равными 249-250 млн лет, что соответствует границе перми и триаса. Показано, что магматизм Восточной и Западной Сибири был синхронным и это хорошо согласуется с представлениями об активности суперплюма именно на этом возрастном рубеже.