Главная – Журналы – Геология и геофизика 2020 номер 7

Изучены уникальные магнезиально-глиноземистые ультраосновные сапфирин-шпинелевые и гранатовые жедрититы Ауланджинского блока, где обнажена наиболее глубинная часть архейского яруса Омолонского массива. Эти породы резко отличаются от других метаультрамафитов этого же блока по петрохимии и геохимии. Отличия выражены в обогащении жедрититов глиноземом, цирконием, барием, рубидием, гафнием, ураном и обеднении их кальцием и тяжелыми редкоземельными элементами. Оценка окислительного потенциала в ассоциации сапфирин-шпинель, произведенная методом физико-химического моделирования, показала повышенную фугитивность кислорода в этих породах, близкую к уровню магнетит-гематитового буфера, который в древних гранулитовых комплексах никогда не отмечался. Указанные петро- и геохимические особенности жедрититов Ауланджинского блока, имеющие изотопный возраст 1.9 млрд лет, объясняются тем, что они представляют собой, вероятно, кору выветривания вмещающих метаультрамафитов. При справедливости этой гипотезы данные породы могут служить свидетельством того, что уже в раннем протерозое величина потенциала кислорода на поверхности Земли соответствовала буферу магнетит-гематит.

Изучен химический и изотопный состав продуктов извержений вулканических массивов гор Ахтанг и Костина. Проанализированные породы отвечают ранее изученным вулканитам «восточной» ветви южной части Срединного хребта Камчатки. По результатам K-Ar изотопного датирования для двух массивов впервые выявлены три этапа активизации вулканизма, разделенные продолжительными (1.4 и 2.4 млн лет) периодами покоя. В массиве горы Ахтанг эруптивная активность зафиксирована 4.9-4.0, 1.9-1.7 и 0.3-0.2 млн л. н. В массиве горы Костина - около 8.0, 5.6-4.9 и около 3.5 млн л. н. При этом два ранних этапа обоих массивов характеризуются извержением пород островодужного, а поздний этап - гибридного геохимического типа. Отмечается геохимическое сходство миоплиоценовых (N₁-N₂¹) пород массива горы Костина с раннеплиоценовыми (N₂¹) вулканитами массива Ахтанг; а также позднеплиоценовых (N₂²) лав первого массива со среднечетвертичными (Q₂) породами зоны наложенного моногенного вулканизма второго массива. Для массива горы Ахтанг впервые установлено, что после продолжительных периодов покоя возобновление вулканической активности сопровождалось изменением как составов изверженных пород, так и типа эруптивной активности (от излияний платоэффузивов к формированию стратовулканов и заложению зон моногенного вулканизма). Данные о возрасте и составе пород, а также некоторые морфологические особенности изученных массивов позволяют предполагать, что платоэффузивы Срединного хребта могли быть связаны с извержениями центрального типа.

Дополнительные материалы

В эпицентральной зоне Цаганского землетрясения (12.01.1862 г., М = 7.5) на участке между деревнями Шерашево-Инкино были проведены георадарные исследования, направленные на изучение структуры Дельтового разлома и оценки вертикальных сейсмогенных смещений. Работы выполнялись георадаром ОКО-2 с экранированными антенными блоками АБ-90 и АБ-250-М. В результате получены радарограммы по пяти профилям, расположенным в 25 м друг от друга. Интерпретация данных позволила проследить главный сейсмогенный разрыв на изученном участке и оценить вертикальные амплитуды смещений по нему, варьирующие в разных сегментах разлома от 2.6 до 4.5 м. Кроме того, прослежены другие второстепенные разрывы, часть из которых, возможно, образовалась при Среднебайкальском землетрясении 1959 г. с М = 6.8. В итоге по результатам георадиолокационных исследований построена 3D модель исследуемого участка, иллюстрирующая разные временные промежутки развития уступа Дельтового разлома непосредственно после землетрясения и в настоящее время. Учитывая имеющиеся данные определения амплитуд, полученные в разные годы на основе георадиолокации, структурных данных и натурных исторических наблюдений, следует предположить, что при Цаганском землетрясении значительный вклад в смещение поверхности внесла гравитационная составляющая. Необходимы дальнейшие исследования на других сегментах сейсмогенерирующей структуры для получения полной картины смещений вдоль ее простирания.

Изучены вариации магнитных свойств и геохимических индексов отложений оз. Большое Яровое (Алтайский край) по пяти кернам длиной до 4.5 м и покрывающие временной интервал более 8000 лет, для которых получены коэрцитивные спектры по 792 образцам с шагом 2 см. По коэрцитивным спектрам выделены магнитомягкая и магнитожесткая компоненты с максимумами в интервалах (10-15) и (35-50) мТл соответственно. Магнитомягкая компонента отождествляется с детритовой, а магнитожесткая - с биогенной составляющей, что подтверждается микроскопическими исследованиями. Помимо этого, в образцах обнаружены микрометеориты. Вариации геохимических модулей дают возможность восстановить некоторые особенности истории изменений окружающей среды в окрестностях озера. Осадки нижней части разреза отличаются как по содержанию ферримагнитных минералов, так и по геохимическим показателям, что свидетельствует о резком изменении условий окружающей среды между 6100 и 7600 л. н. Еще выше по разрезу между 4100 и 6100 л. н. наблюдается квазипериодическое чередование теплых (сухих) и прохладных (влажных) периодов. Показано, что вариации магнитомягкой и магнитожесткой компонент согласуются с выявленными изменениями окружающей среды и могут быть использованы для их реконструкции.

Представлены результаты исследования карбонатных кутан (натеков), сформированных на нижних поверхностях галечниковых включений в отложениях голоцен-верхнеплейстоценового возраста на территории Иркутско-Черемховской равнины. Новообразования сформированы в процессе выщелачивания карбонатов из вышележащих отложений в ходе педогенеза. Кутаны сложены чистым и магнезиальным кальцитом с незначительными включениями кварца и полевых шпатов. Для них характерна дифференциация на разнородные морфологически и по характеристикам вещественного состава микрослои, которые отражают последовательную смену условий педогенеза в ходе формирования кутан. Состав стабильных изотопов углерода имеет диапазон значений δ¹³С от -6.8 до -2.05 ‰, величины δ¹⁸О составляют от -16.33 до -10.15 ‰, отражая осаждение карбонатов при дегазации почвенных растворов в ходе процессов периодического промерзания-протаивания, динамического повышения и снижения биологической активности почв, чередования фаз увлажнения почвы талыми и дождевыми водами и ее последующего промерзания, которые могут наблюдаться в регионе в весеннее и осеннее время. Сопряженный анализ изотопного состава углерода органического вещества почв и карбонатных натеков свидетельствует о формировании кутан в условиях фитоценозов с доминированием С3-растительности. Различия в морфологии и условиях залегания исследуемых кутан позволяют разделить их на три группы. Кутаны первой группы появились в среднем голоцене (3.6-3.3 тыс. кал. л.н.). Формирование новообразований второй и третьей групп проходило во второй половине MIS-3 (24.1-23.3 и ~34-35 тыс. кал. л.н. соответственно). Палеоэкологические условия, реконструируемые для выявленных стадий образования карбонатных кутан, удовлетворительно коррелируют с общим ходом климатических изменений в регионе и Северном полушарии в целом, отражая влияние колебаний тепло- и влагообеспеченности на динамику процессов почвообразования. Сравнение возраста новообразований с возрастом современных и погребенных почв показывает, что педогенные карбонатные кутаны в почвах Верхнего Приангарья являются реликтовым признаком предшествующих эпох педогенеза (MIS-3) и первых этапов современного почвообразования, начавшегося, по-видимому, в среднем голоцене. На основании анализа скоростей формирования кутан и сравнения изотопного состава разновозрастных групп новообразований предполагаются более влажные климатические условия каргинского (MIS-3) мегаинтерстадиала по сравнению со средним голоценом при сходных температурных условиях педогенеза. Как для среднего голоцена, так и для каргинского времени отмечается невысокая теплообепеченность и длительность нахождения почв в сезонно-мерзлом состоянии.

В результате комплексных исследований геофизического и кернового материала скважин предложены сиквенс-стратиграфическая, био- и литофациальные модели берриас-аптских нефтегазоносных отложений на западе Гыданского полуострова. Установлена последовательность трансгрессивно-регрессивных событий по седиментологическим, палинологическим данным и на основе анализа материалов ГИС. Выполнены палеогеографические реконструкции на время формирования нижнемеловых песчаных горизонтов.

В связи с постепенными изменениями геолого-геофизических характеристик разреза от кровли баженовской свиты к вышележащим отложениям существует проблема установления ее верхней границы. Это усугубляется при ее выделении по результатам геофизических исследований скважин при отсутствии кернового материала. При помощи комплексного анализа данных геохимии, литологии и результатов геофизических исследований скважин определены особенности зоны перехода кровли баженовской свиты в породы подачимовской толщи, рассмотрены критерии выделения верхней границы свиты в центральных районах Западно-Сибирского седиментационного бассейна, в пределах Хантейской гемиантеклизы, Южно-Надымской мегамоноклизы и Мансийской синеклизы. В разрезах изученных скважин в зоне перехода снизу-вверх выделены четыре пачки, отличающиеся по литолого-геохимическим и геофизическим характеристикам: I - «кокколитовая» верхняя часть баженовской свиты; II - переходная от верхней части баженовской свиты к подошвенной части подачимовской толщи; III - переходная от подошвенной части подачимовской толщи к ее нижней части; IV - нижняя часть подачимовской толщи. В пределах Хантейской гемиантеклизы и Южно-Надымской мегамоноклизы пачка II практически отсутствует. В составе пачки III выявлена граница смены окислительно-восстановительных условий. Верхняя граница баженовской свиты при наличии пачки II соответствует её кровле. Для выделения кровли баженовской свиты необходимо использовать результаты комплексного анализа литолого-геохимических исследований керна скважины и каротажа (гамма-каротаж, нейтронный гамма-каротаж и его вариации, боковой каротаж и индукционный каротаж), в первую очередь обращая внимание на радиоактивность.

Геохимические характеристики нефти и газа являются важнейшим параметром при разработке месторождений углеводородов. В настоящем исследовании представлена попытка расшифровать необычное распределение составов нефти Бангестан (мелового возраста) в пределах месторождения Ахваз на юго-западе Ирана с использованием теста SARA и методов газовой хроматографии и масс-спектрометрии (GC-MS) на отобранных образцах нефти. Результаты показали, что все изученные нефти являются парафинистыми. Углеводородные индикаторы, такие как отношения трициклических тритерпанов C₂₂/C₂₁ (высокие), C₂₄/C₂₃ и C₂₆/C₂₅ (низкие), гопанов C₃₁R/C₃₀ (высокие) и отношение C₂₅/C₂₆ в сравнении с отношением C₂₅/C₂₆ тет, показали, что эти нефти были генерированы карбонатно-мергелистыми породами. Высокое значение отношения насыщенных углеводородов к ароматическим в образцах нефти может быть связано с продолжительным периодом ее миграции или высокой степенью ее зрелости. Вариации биомаркеров показывают, что нефтематеринские породы накапливались в морских условиях. Наблюдаемый тренд зрелости нефти дает хорошую корреляцию с преобладающим геотермальным градиентом и возможными разломами в фундаменте и системами трещин. Возрастающая степень зрелости нефти в восточной части месторождения может быть связана с аномалией теплового потока. По-видимому, область вокруг скважины С (область скважин С, D или Е) может считаться петрохимическим разделителем флюидов для двух частей месторождения. Поэтому можно сделать вывод, что наблюдаемая петрохимическая закономерность является сложным откликом на несколько факторов, таких как наличие палеовыступа, наличие разломов в фундаменте, нефтематеринские породы, системы трещин и вариации геотермального градиента в этом глубинном коллекторе.

Рассмотрено проявление электромагнитного (ЭМ) сигнала над проводящей поляризующейся землей на измерительных линиях, расположенных на оси источника и внутри него (для симметричной установки Шлюмберже). Исследование основано на численном эксперименте. Проводились расчеты ЭМ отклика от одномерных моделей. Учет поляризуемости реализован введением частотно-зависимого удельного электрического сопротивления моделью Коул-Коул. Описаны результаты численного эксперимента по расчету сигнала становления над проводящей поляризующейся средой на двух- и трехэлектродных заземленных измерительных линиях, расположенных в осевой и экваториальной области источника - заземленная линия. Показано различие проявления индуктивного сигнала (становления поля) и сигнала вызванной поляризации, связанного с гальваническим и вихревым током.