Главная – Журналы – Геология и геофизика 2011 номер 9

Впервые изучена органическая геохимия мощного разреза венда, вскрытого параметрической скважиной Восток-3 в интервале 5002-3870 м на юго-востоке Западной Сибири. Установлена аквагенная, планктоно- и бактериогенная природа захороненного органического вещества. Отдельные уровни обогащены органическим веществом до концентраций 0.7-9.6 %. По результатам исследований керогенов установлено, что органическое вещество преобразовано до стадии апокатагенеза. Изучен состав углеводородов-биомаркеров в битумоидах. Рассмотрены геохимические критерии прогноза нефтегазоносности.

Разрез оксфорда-нижнего готерива на п-ове Нордвик (север Средней Сибири) является эталонным для разработки зональных шкал по разным группам фоссилий и дальнейшего совершенствования бореального зонального стандарта. Этот разрез многократно изучался геологами, стратиграфами, литологами и специалистами по разным группам фоссилий в течение середины 50-х - конца 80-х годов прошлого века. В результате этих исследований собраны богатейшие коллекции фоссилий и микрофоссилий и разработана серия параллельных зональных шкал по разным группам фауны. Недавно было предложено новое детальное зональное расчленение по аммонитам оксфорда и кимериджа этого разреза. Результаты последних исследований противоречат ранее полученным биостратиграфическим данным: по аммонитам, фораминиферам и палиноморфам. В настоящей статье проведен комплексный анализ всех биостратиграфических данных по оксфорду и кимериджу п-ова Нордвик (м. Урдюк-Хая) и северу Средней Сибири и сравнение полученных результатов с таковыми известными в Бореальной области. Существуют два варианта интерпретации стратиграфического положения разреза низов верхней юры по аммонитам в разрезе м. Урдюк-Хая, который рассматривается в одном случае как верхний оксфорд, а в другом - как средний оксфорд. Значительная разница в понимании стратиграфического положения этой части разреза, на наш взгляд, вызвана ошибочным определением ряда форм оксфордских аммонитов. Зоны по другим группам фоссилий (фораминиферы, диноцисты), установленные в разрезе верхнего оксфорда и кимериджа п-ова Нордвик, хорошо прослеживаются циркумарктически. В разных регионах Северного полушария их стратиграфическое положение контролируется находками аммонитов и двустворок. В то же время, если использовать последнюю альтернативную зонацию по аммонитам этой части разреза, то возникают труднообъяснимые противоречия в межрегиональных корреляциях по фораминиферам и диноцистам.

Детализировано строение нижнесреднеордовикских тулойской и карасинской свит, имеющих широкое площадное распространение в северо-восточной части Горного Алтая. Послойно описан новый разрез пограничных отложений этих двух стратонов. Проведен анализ комплексов граптолитов, трилобитов и брахиопод, характеризующих тулойскую и карасинскую свиты. Выделены граптолитовые зоны и подзоны, позволяющие проводить корреляции стратотипических и опорных разрезов этих местных стратонов с ярусными подразделениями Международной стратиграфической шкалы (МСШ). Показано, что карасинская свита занимает значительно больший стратиграфический объем, чем это предполагалось ранее, охватывая конец аренига и полностью весь лланвирн (включая лландейло) британского стандарта, применяемого в России (= верхний дапингиан - дарривилиан нового стандарта ордовика МСШ). Рассмотрены предлагаемые изменения в номенклатуре региональных подразделений (горизонтов) стратиграфической схемы ордовика западной части Алтае-Саянской складчатой области.

На основе новых петрологических и термохронологических данных выполнен анализ условий метаморфизма и тектонической эволюции зонального комплекса Бодончин (Монгольский Алтай). На основе применения минеральных геотермометров и геобарометров сделаны оценки параметров термического состояния участка коры Монгольского Алтая в процессе коллизии террейнов и реконструирована форма палеогеотермы на момент пиковых условий синколлизионного метаморфизма. Термическое состояние коры характеризовалось либо повышенным содержанием радиоактивных источников тепла, либо повышенным мантийным тепловым потоком. Оценки температур и давлений метаморфизма пород из двух зон (ставролит-кианитовых сланцев и мигматитов) метаморфического комплекса Бодончин соответствуют палеогеотермам со средними температурными градиентами δT/δz = 25.5 и 27.2°C/км. На основе изотопного датирования цирконов и метаморфических минералов построена термохронологическая модель регрессивной стадии эволюции полиметаморфического комплекса. Сделаны оценки скорости подъема метаморфических пород к поверхности в результате надвиговых движений в зоне Булганского разлома (0.3-1 мм/год).

Северный Тянь-Шань является северным фронтом Гималайского горного пояса, возникшего в результате коллизии Индийской и Евразийской литосферных плит. Именно здесь находится серия самых активных сейсмических зон орогена, сгенерировавших сильнейшие землетрясения с М > 8. Из-за почти полного отсутствия письменных источников единственным способом реконструировать каталог сильных землетрясений в глубь веков остается палеосейсмологический метод. С 1984 г. нами исследовалась территория северо-запада Иссык-Кульской впадины, где имеет место подставление антиклинальных структур различной направленности - составляющих Кунгейской мегаантиклинали. Здесь был выявлен ряд активных тектонических структур - разломов и складок, развитие которых сопровождалось проявлением сильных землетрясений. Наши полевые работы 2008 г. в долине р. Иири-Талдыбулак вдоль адыров хр. Кунгей-Ала-Тоо позволили выявить два неизвестных ранее исторических землетрясения. Одно землетрясение в конце VII в. н.э. по южному разрыву привело к формированию сейсмоуступа, рвущего пойму реки и секущего древнее поселение (таш-коро). Другое - в конце IХ в. н.э. по северному разрыву увеличило высоту сейсмоуступа, существовавшего на раннеголоценовой и более древних террасах. Для этого района уже имелись исторические данные о сильном сейсмическом событии, произошедшем около 500 г. н.э. Результаты археологических исследований свидетельствуют еще об одном сильном землетрясении, произошедшем в ХIV в. н.э. Важно отметить, что вышеперечисленные сильные сейсмические события совпадают с закатами кочевых цивилизаций усуней, тюрок и моголов на территории Северного Тянь-Шаня и Семиречья.

Глубинные сейсмические исследования, проведенные в России на сверхдлинных профилях с мирными ядерными взрывами, позволили детально осветить структуру верхней мантии и переходной зоны к нижней мантии до глубины 700 км на громадной территории древних и молодых платформ Северной Евразии. Изменчивость характера горизонтальной неоднородности верхней мантии с глубиной позволяет качественно оценить ее реологические свойства. Верхняя часть мантии до глубины 80-100 км характеризуется блоковой структурой с существенными перепадами скоростей сейсмических волн на границах блоков, часто разделенных глубинными разломами. Это - наиболее жесткая часть литосферы. Ниже 100 км горизонтальная неоднородность незначительна, т.е. на этих глубинах вещество более пластично и не способно сохранить блоковую структуру. На подошве литосферы на глубине 200-250 км также наблюдается увеличение пластичности, но зоны пониженных скоростей, которую можно было бы связать с областью частичного плавления (астеносферой), не обнаружено. Данные три слоя с разными реологическими свойствами разделены сейсмическими границами, представленными расслоенными пачками с чередованием пониженных и повышенных скоростей. Каких-либо фазовых границ на отмеченных глубинах не выделено. Предполагается, что эти расслоенные пачки формируются за счет повышенной концентрации глубинных флюидов на некоторых уровнях глубин, где меняются механические свойства вещества и его проницаемость. Незначительное количество флюидов может привести к появлению прослоев частичного или пленочного плавления при относительно низкой температуре - к возникновению ослабленных зон, по которым возможны субгоризонтальные подвижки. По сейсмическим данным во многих регионах мира также прослеживаются сейсмические границы на глубине около 100 и 200 км, они могут иметь глобальное распространение. Намечается приуроченность к этим глубинам областей формирования ксенолитов и концентраций землетрясений, т.е. это - зоны высоких деформаций.

Экспериментально изучены диэлектрические свойства смесей бентонит-нефть-солевой раствор с различной водо- и нефтенасыщенностью в диапазоне частот от 10 кГц до 4 ГГц при температурах 25-60°С. Установлено, что в этом диапазоне частот кроме области дебаевской релаксации воды существуют еще две области релаксации, обусловленные межповерхностным взаимодействием компонентов смеси. Для описания диэлектрической проницаемости и эквивалентной проводимости смесей предложена спектроскопическая модель, учитывающая многочастотную релаксацию. Найдена зависимость параметров модели от водонасыщенности и температуры образцов. Экспериментальные данные сопоставлены с результатами модельных расчетов и оценена погрешность прогнозирования диэлектрической проницаемости и проводимости смесей с помощью предложенной модели.

Предлагается спектральный метод моделирования высокочастотных электромагнитных волн в аксиально-симметричной геометрии. Метод основан на разложении решения уравнений Максвелла по функциям Лагерра во временнoй области.
Спектральный метод применяется при решении уравнений Максвелла как для двумерной среды, так и для слоистой среды. В случае слоистой среды используется разложение Фурье-Бесселя по радиальной переменной. Приводятся результаты сравнения эффективности спектрального и конечно-разностного методов. Рассматриваются "гармонические" решения и "уединенные" решения в методе Лагерра, исследуется динамика монохроматического и широкополосного электромагнитных импульсов.