Главная – Журналы – Геология и геофизика 2014 номер 12

Выполнены минералогические и геохимические исследования глинистых фракций сапролитов, развивающихся по гранитам, базальтам и сланцам Египта, с целью изучения влияния исходных пород на состав сапролитов и потенциала этих сапролитов как возможного источника близкорасположенных осадочных месторождений каолина. Изученные глинистые фракции сапролитов показывают минералогические и геохимические вариации. Сапролиты, развивающиеся по гранитам, состоят из каолинита, а развивающиеся по базальтам полностью сложены смектитом. В одних случаях сапролиты, образованные по сланцам, сложены каолинитом, а в других - представлены смесью каолинита, иллита и хлорита. Сапролиты, развивающиеся по базальтам, характеризуются относительно повышенными содержаниями TiO ₂ и Ni по сравнению с сапролитами - продуктами выветривания гранитов. Сапролиты по гранитам имеют повышенные содержания Ba, Li, Pb, Sr, Th, Y и Zr в сравнении с сапролитами, развивающимися по базальтам и сланцам. Сапролиты, образованные по различным сланцам, характеризуются переменным распределением многих компонентов, таких как TiO ₂, Cr, Ni, Ba, Y и Zr. Хотя для всех изученных сапролитов нормированные по хондритам распределения редкоземельных элементов (REE) характеризуются относительным обогащением легкими редкоземельными элементами (LREE) в сравнении с тяжелыми (HREE), гранитные сапролиты обнаруживают отрицательные Eu аномалии, тогда как сапролиты, развитые по базальтам, их не имеют. REE спектры сапролитов по сланцам показывают слабые положительные Ce аномалии и слабые до умеренных отрицательные Eu аномалии. Сапролиты, образующиеся по базальтам и метаосадочным породам, относятся к продуктам выветривания бисиалитизационного типа, а сапролиты, развивающиеся по гранитам, - к продуктам выветривания аллиризационного типа. Сапролиты, развивающиеся по сланцам, относятся к продуктам выветривания бисиалитизационного (Асуан и Абу Наташ) и аллиризационного (Хабоба) типов. На основании близости минералогии и геохимии по главным, редким и REE элементам сапролиты, развитые по сланцам Хабоба, могут рассматриваться как возможный источник каолиновых месторождений карбонового возраста, локализованных в районах Хасбер и Хабоба Синайского полуострова. С другой стороны, с учетом близких минералогических и геохимических характеристик сапролитов и залежей каолина, осадочные залежи каолина карбонового возраста района Абу Наташ, а также меловые залежи каолина во всех районах Синая могли иметь своим источником близлежащие сланцевые сапролиты. Граниты Аравийско-Нубийского щита (АНЩ) и Восточно-Сахарского кратона (ВСК) являются возможными источниками залежей пизолитового и пластичного каолина района Калабша (Асуан), о чем свидетельствуют близкие минералого-геохимические характеристики гранитных сапролитов и залежей каолина.

Осенью 2010 г. в северной части Японского моря в районе возвышенностей Витязя и Алпатова были зафиксированы контрастные ореолы рассеяния атомарной ртути. Основываясь на методе исключений, выдвинуто предположение, что причина их возникновения - поступление ртути через толщу морской воды в составе пузырьков газа или в результате диффузии и турбулентного перемешивания от гидротермальных или водно-газовых источников на морском дне. Сделан вывод о возможности использования газортутных измерений при геологическом изучении морских акваторий.

Приведены результаты двухгодичного эксперимента по исследованию процессов, происходящих на различных биогеохимических барьерах с участием железомарганцевых бактерий. Анализ образцов экспериментальных загрузок проводили на электронном микроскопе (EVO-40HV, Carl Zeiss), а также на рентгеновском дифрактометре (Rigaku MiniFlexII). Показано, что в искусственных условиях на природных цеолитах при наличии железосодержащих подземных вод и биомассы железомарганцевых бактерий возможно формирование биоминерала гетита.

Перидотитовый комплекс офиолитов п-ова Камчатский Мыс включает шпинелевые лерцолиты, клинопироксенсодержащие гарцбургиты и гарцбургиты. Установлены закономерные ковариации составов оливина, хромшпинели и клинопироксена, характерные для перидотитов, образованных при различных степенях плавления от 8 до более 22 %. Состав клинопироксена перидотитов Камчатского Мыса отличается от такового и в абиссальных, и в надсубдукционных мантийных комплексах: по сравнению с абиссальными перидотитами клинопироксен лерцолитов обеднен легкими редкоземельными элементами. Клинопироксен из гарцбургитов имеет крайне низкое содержание легких РЗЭ и стронция, что отличает его от клинопироксена надсубдукционных перидотитов. На основании этих характеристик сделано предположение о том, что экстремальное обеднение мантийных пород базальтовым компонентом осуществлялось в сегменте срединного хребта, расположенного вблизи «горячей» точки, возможно, Протогавайского плюма, которая инициировала повышенные степени плавления конвектирующей мантии - источника базальтов срединно-океанических хребтов.

В 1511 пробах осадков (0-5 см) Балтийского моря изучены содержания биогенных компонентов. Составлены карты их распределения. В осадках содержится до 13.03 % С _орг, ≤ 1.33 % N, ≤ 9.0 % SiO _2ам, обычно ≤ 5.0 % CaCO ₃, ≤ 1.45 % P. Максимальные и повышенные количества компонентов приурочены к впадинам моря, т.е. они скапливаются там же, где и илы: чем больше в осадках фракции < 0.01 мм, тем выше содержания компонентов. Выявлены четыре фациальных типа углеродистых илов, праобразов будущих сланцев: 1) мелководные сапропелево-известковые илы мелководных лагун; 2) углеродистые илы относительно мелководного Финского залива; 3) углеродистые илы открытого моря средних глубин и 4) микрослоистые углеродистые металлоносные илы. Последний тип илов сильно обогащен марганцем, а также рудными микроэлементами. Это указывает на их формирование в изменчиво-восстановительной обстановке. По составу илы Балтийского моря очень схожи с нефтегазоносными аргиллитами баженовской свиты Западной Сибири и с древними черными сланцами.

Дана характеристика нижнеюрского (пласты Ю ₁₆ и Ю ₁₅) и ачимовского (клиноформы неокома) резервуаров территории Нюрольской мегавпадины и структур ее обрамления (42 000 км ²). Построена карта суммарных толщин семи циклитов ачимовских отложений. Методом палеотемпературного моделирования реконструирована термическая история материнских тогурских и баженовских отложений в разрезах 39 глубоких скважин. По геотемпературному критерию выделены палеоочаги генерации нефтей начиная с юрского времени. Сделаны оценки и построены схематические карты распределения относительной плотности ресурсов генерированных тогурских и баженовских нефтей. Выполнено районирование нижнеюрского резервуара по распределению относительной плотности ресурсов тогурских нефтей, ачимовского резервуара - по распределению относительной плотности ресурсов баженовских нефтей. Предложены первоочередные зоны поисков.

Приведены новые результаты по строению глубоких горизонтов осадочного чехла Южно-Карской синеклизы, основанные на комплексной интерпретации данных современной сейсморазведки и геологического строения смежных складчатых областей. Для определения структуры волновых полей доюрских осадочных комплексов Южно-Карской синеклизы была привлечена сеть опорных сейсмических профилей, переобработанных по современным программам. Интерпретация волновых полей по сети опорных сейсмических профилей позволила установить принципиальные отличия между волновыми полями Пайхой-Новоземельской моноклизы и Новоземельско-Таймырской террасы, с одной стороны, и Южно-Карской центральной областью впадин и поднятий, с другой. Обосновывается новая схема структурно-тектонического районирования для северной части Западно-Сибирской плиты с выделением областей герцинской и раннекиммерийской консолидации. Рассмотрена история геологического развития Южно-Карской синеклизы и сопредельных территорий в позднепалеозойско-раннеюрское время. Выполненные исследования показали, что герциниды Северного Таймыра захватывают центральную наиболее погруженную область Южно-Карской синеклизы, включая Северо-Сибирский порог. От одновозрастных комплексов наземной части севера Западно-Сибирской плиты они отделены областью раннекиммерийской складчатости Ямало-Пайхойской седловины, которая соединяет Западно-Таймырскую раннекиммерийскую складчатую область с ранними киммеридами Пай-Хоя и Новой Земли. Пермотриасовые рифты, выделяемые в центральных районах Западной Сибири, не имеют шельфового продолжения. Площадные структурные построения, выполненные по поверхности акустического фундамента, и анализ волновых полей показали, что структуры Южно-Карской синеклизы в пермское и нижнесреднетриасовое время являлись межгорными впадинами и прогибами полуконцентрической и концентрической формы. Они были образованы на орогенной стадии развития герцинид. В девонско-каменноугольное время Южно-Карская синеклиза представляла собой внутриматериковую структуру, имеющую блоковое строение. На поднятых блоках предполагается карбонатный состав отложений, а в разделяющих их прогибах - комплекс батиальных терригенных отложений. После герцинской складчатости, затронувшей, прежде всего, глубоководные комплексы, произошла инверсия прогибов, их воздымание и разрушение. Возникшие в перми на месте карбонатных шельфов межгорные впадины заполнялись осадками, поступавших с поднятий, образовавшихся на месте бывших прогибов. Сделан обоснованный вывод о перспективности доюрского основания Южно-Карской синеклизы на обнаружение в нем углеводородов. Слоистость сейсмической записи доюрских отложений позволяет допускать разнородный состав отложений, т.е. наличие песчанистых и глинистых толщ (коллекторов и покрышек). Следует предполагать, что залежи могут быть сводового пластового, литологического (ловушки, образованные при кровельном прилегании пластов к эродированной поверхности) типов, а также присутствовать ловушки вдоль линии выклинивания триасовых осадочных отложений. Наибольшее количество структур по палеозою сосредоточено на сводах Рогозинском и Вилькицкого, седловинах Монской и Матусевича и северной части Русановско-Скуратовского свода.

По данным GPS мониторинга неотектонический процесс между Таримом и Западной Сибирью в полосе, ограниченной с запада и востока меридианами 80º и 95º в.д., генерируется движением Таримского блока в северном направлении. В ходе сопутствующего горизонтального сжатия территории в пределах линейных мобильных зон происходит новейшее горообразование при выдавливании отдельных блоков в верхнее полупространство. При ориентации простирания мобильных зон поперек направления сжатия ведущим процессом при формировании горных сооружений является взбросообразование. При пересечении этих направлений под острым углом основные черты горного рельефа формируют взбрососдвиги и сдвиги. Пространственное распределение сейсмической активности А ₁₀ за 40-летний период инструментальных наблюдений в пределах мобильных зон рассмотренной территории крайне неравномерно. Сейсмическая активность возрастает на юг, по направлению к источнику деформаций - Индо-Евразийской коллизии. Максимальные значения активности приурочены к взбросовым границам Восточного Тянь-Шаня (~ 0.40). Сейсмическая активность сдвиговых границ Большого Алтая существенно ниже (~0.11-0.16).

Важнейшим источником водоснабжения в северных регионах являются водонасыщенные талые породы среди мерзлых, называемые таликами. На фоне вмещающих мерзлых пород талики выделяются как зоны повышенной проводимости. Среди электроразведочных методов, которые могут использоваться для поисков таликов, привлекает внимание зондирование становлением поля в ближней зоне (ЗСБ). Одним из важных достоинств метода ЗСБ при изучении мерзлых толщ является отсутствие гальванических заземлений. В статье обсуждаются проблемы и результаты поисков таликов зон методом ЗСБ на территории Тазовского района Ямало-Ненецкого автономного округа. Измеренные здесь индукционные переходные характеристики на ранних временах подвержены сильному влиянию быстро устанавливающейся индукционно-вызванной поляризации. Это делает невозможным изучение верхней части разреза путем интерпретации данных ЗСБ в рамках модели проводящей неполяризующейся среды. Инверсия данных ЗСБ с помощью программы «TEM-IP» на основе модели проводящей поляризующейся среды, удельная электропроводность которой описывается формулой Коул-Коул, позволила решить эту проблему. По данным ЗСБ, геоэлектрическая модель среды в районе исследований является преимущественно трехслойной. Верхний слой мощностью от 100 до 250 м - высокоомный и поляризующийся. Поляризационные параметры слоя являются типичными для мерзлых осадочных пород. Присутствие в нем талика приводит к понижению эффективных сопротивления и поляризуемости слоя, что - как показали результаты работ методом ЗСБ по озерному маршруту и последующего бурения - может быть использовано в качестве поискового признака.

Исследованы состав, структура и свойства разных генетических типов серпентинитов, развитых по ультрабазитам и отобранных из массивов, расположенных вдоль Главного Уральского разлома (ГУР) — палеозойской субдукционной зоны. Рассмотрены особенности серпентинитов, образованных по хромитоносным ультрабазитам, по метаморфизованным зонам карбонатных пород и в пределах коры выветривания ультраосновных пород. Проведено их сопоставительное исследование. Методами ИК-спектроскопии, электронной микроскопии, термического, рентгенодифрактометрического и электронно-зондового анализов изучены микроструктуры, химический и фазовый составы серпентинитов. Определены главные петрофизические свойства и особенности акустической эмиссии. Выделено несколько генетических и текстурных групп серпентинитов, развитых по различным протолитам (мантийным и коровым) в разных геологических условиях.

На основе анализа данных геотермии Уральской сверхглубокой СГ-4 и Онежской параметрической скважин впервые получены реконструкции изменений теплового потока через земную поверхность за последние 40 тыс. лет. Увеличение теплового потока в период плейстоцен/голоценового потепления (20-10 тыс. лет назад) примерно на 2 тыс. лет опережало рост температуры земной поверхности и, достигнув максимальных значений 0.08-0.13 Вт/м ² около 13 тыс. лет назад, сменилось его снижением. Согласованные изменения теплового потока и среднегодовой инсоляции на широте 60° с.ш. 5-24 тыс. лет назад указывают на орбитальные факторы как основную причину климатических изменений этого периода. Анализируются соотношения между изменениями температуры, потока и концентраций двуокиси углерода в антарктических ледовых кернах.