Главная – Журналы – Геология и геофизика 2020 номер 11

Рассматривается геодинамическая история террейнов Северо-Восточной Азии в течение палеозоя с учетом стратиграфических, палеонтологических и седиментологических данных, свидетельствующих о первоначальной принадлежности ныне разобщенных среди мезозоид структур докембрийского ранне- и среднепалеозойского возраста к пассивной окраине Сибирского палеоконтинента. Эти данные приведены в предыдущей статье авторов. Показана унаследованность и синхронность осадконакопления, магматизма и геодинамического режима на пассивной окраине континента и на большинстве террейнов до их отторжения от палеоконтинента в позднем палеозое. Отмечены существенные отличия в развитии Охотского и Омолонского массивов от остальных террейнов, что дает основание для предположения о их более раннем отторжении от пассивной окраины палеоконтинента.

Геолого-петрологические, изотопно-геохимические (⁴⁰Ar/³⁹Ar анализ, данные по петрохимии и геохимии редких, редкоземельных элементов) и минералогические исследования свидетельствуют о том, что формирование раннепалеозойских базальтовых и пикритовых комплексов фундамента Западно-Сибирской плиты связано с развитием кембрийской (520-495 млн лет) субдукционной зоны Палеоазиатского океана. Использование составов клинопироксенов и амфиболов (а также программ расчетного моделирования) позволило установить РТ -параметры формирования раннепалеозойских пикритовых комплексов. Кристаллизация клинопироксенов началась на значительных (25-20 км) глубинах и при высоких (1300-1275 °C) температурах. В условиях повышенных (8-7 кбар) давлений при температурах 1540-1490 °C могло идти формирование оливина. На уровне 6.1-4.5 кбар и при значительно более низких температурах (1105-1060 °C), наиболее вероятно, образовывались амфиболы. Петрохимические исследования, а также данные по редким и редкоземельным элементам в породах рассмотренных раннепалеозойских комплексов Западной Сибири свидетельствуют о сложности их формирования при участии магматических систем с признаками базальтовых (островных дуг и задуговых бассейнов), пикритовых, шошонитовых (а также типа WPB) расплавов. В целом, учитывая сходство геохимических характеристик раннепалеозойских базальтоидов и пикритов фундамента Западной Сибири с особенностями вулканитов Камчатки, предполагается, что формирование значительной части рассмотренных древних комплексов происходило по модели, связанной (как и в случае Срединного хребта на Камчатке) с действием обогащенных магматических систем в ходе развития деструктивного окна («slab-window») при разрыве субдуцированной плиты на фоне развития обычного островодужного магматизма.

Для Оленекского и Вилюйского районов Якутской кимберлитовой провинции впервые проведено комплексное сейсмотектоническое исследование, направленное на установление степени геодинамической активности новейших структур Сибирского кратона и оценку экологической опасности групп кимберлитовых полей. По степени активности и направленности геодинамических процессов разработаны региональные принципы классификации неотектонических структур Сибирского кратона и его горно-складчатого обрамления с обоснованием дифференциации их на классы. Проанализированы активные сегменты Верхоянского и Байкало-Патомского складчато-надвиговых поясов, которые оказывают динамическое влияние на стиль тектонических деформаций смежных участков Сибирской платформы, где локализованы группы кимберлитовых полей. Выявленные закономерности процессов сейсмотектонической деструкции позволили установить интенсивность и типы напряженно-деформированного состояния земной коры зон реактивизации краевых швов Сибирского кратона. С применением методов математической статистики для Оленекского и Вилюйского районов Якутской кимберлитовой провинции проведен количественный анализ геодинамических показателей геологической среды по значимым факторам активизации новейших структур как проявлений единого процесса накопления и разрядки напряжений в земной коре. Комплекс сейсмотектонических данных позволил дифференцировать зоны активизации по степени интенсивности напряженно-деформированного состояния земной коры, а также оценить потенциальный экологический риск групп кимберлитовых полей Якутской алмазоносной провинции.

Многолетнее изучение типоморфизма самородного золота в экзогенных условиях позволило установить его эволюцию во времени и пространстве. В зависимости от термодинамических параметров среды и длительности пребывания самородного золота в приповерхностных условиях происходит преобразование его морфологии, внутренней структуры и химического состава. Наряду с известными фактами изменения золота в экзогенной среде, в статье рассматриваются некоторые впервые выявленные аспекты эволюции самородного золота в корах выветривания, гидродинамической, эоловой и техногенных средах. Кроме этого, рассмотрено преобразование золота при влиянии на него литостатического давления в древних золотоносных конгломератах, а также изменение его в метаморфогенных толщах в зависимости от P-T условий среды. В основу статьи положены результаты полевых, экспериментальных работ и аналитических исследований по минералогии самородного золота. Объектами изучения являлись россыпи золота востока Сибирской платформы, Тувы, Монголии, золотоносные конгломераты Тиманского кряжа, техногенные россыпи золота Енисейского кряжа, каолинитовые и латеритные коры выветривания Салаира, Казахстана, Республики Гвинея, а также коллекции россыпного золота Минералогического музея им. А.Е. Ферсмана РАН, ЦНИГРИ, МГА, ЗАО «ВНЕШМЕТ». В ходе экспериментальных исследований впервые изучено механическое преобразование форм золота при воздействии на них песчано-воздушного потока в эоловых условиях, а также литостатического давления вышележащих толщ на золотоносные отложения (древние золотоносные конгломераты). Кроме этого, использован широкий комплекс известных минералого-геохимических методов изучения типоморфных особенностей самородного золота. Эволюция золота в экзогенных условиях зависит от влияний среды его нахождения. В коре выветривания установлено новообразование наночастиц и микрочастиц за счет разложения сульфидов, теллуридов и других неустойчивых соединений, содержащих золото. На поверхности первичного эндогенного золота на микро- и наноуровнях наблюдается осаждение новообразованного золота в виде мельчайших кристаллов, дендритов и шариков. В коре выветривания происходит формирование губчатого и почковидного золота, в первичном эндогенном золоте отмечается повышение пробности, уменьшение элементов-примесей и образование в краевых частях золотин высокопробной пористой оболочки. В гидродинамической среде россыпное золото, независимо от формы (гемидиоморфные, идиоморфные, интерстициальные и др.), уплощается и подвергается простой деформации, химический состав и внутренние структуры золота в данной среде практически не изменяются. Химический состав и внутреннее строение россыпного золота зависят от этапа рудообразования и от формационного типа золоторудного источника. При продолжительном пребывании и при неоднократном переотложении из древних отложений (докембрийских) в более молодые (четвертичные) установлено изменение химического состава и внутренней структуры золота. На основании полученных результатов, экспериментальных и минералогических исследований доказано, что при воздействии эоловых процессов на самородное золото происходит преобразование не только формы, но и изменение химического состава и микротвердости. В эоловой среде россыпное золото различной конфигурации стремится приобрести шаровидную форму с характерной пленочно-волокнистой поверхностью, при этом наблюдается изменение не только формы золота, но и его облагораживание - повышение пробности, уменьшение элементов-примесей и, как следствие, понижение микротвердости. В древних конгломератах (древних ископаемых россыпях) при влиянии на россыпное золото литостатического давления вышележащих отложений формируется псевдорудное золото, а при проявлении постоянных температур и давлении в метаморфогенных толщах отмечается облагораживание золота. Таким образом, выявленные индикаторные признаки россыпного золота для различных экзогенных обстановок позволяют реконструировать геолого-геоморфологическую обстановку россыпеобразования - определить генетический тип россыпей (коры выветривания, аллювиальные, эоловые и др.), а также установить источники питания (промежуточные коллекторы или коренные), что дает возможность более корректно подобрать методику поиска россыпных и рудных месторождений золота.

Впервые приведены оригинальные результаты по составу флюидов, извлеченных из самородного золота и ассоциирующих с ним пирита и кварца, которые, несмотря на ограниченный объем аналитических данных, представляют научный и практический интерес. Выявленными геохимическими критериями можно руководствоваться при оценке залежей золотосодержащих руд и обосновании поисковых работ в регионе. Одноактное ударно-деструктивное извлечение летучих компонентов из флюидных включений и их беспиролизный хромато-масс-спектрометрический анализ позволили получить оригинальные результаты по составу флюидов в самородном золоте и в ассоциирующих с ним пирите и кварце. На основании этих данных впервые показано, что флюиды в самородном золоте, пирите и кварце представляют сложную многокомпонентную минералообразующую систему. В исследованных флюидных включениях из самородного золота, пирита и кварца, помимо воды и углекислоты, обнаружены представители не менее 11 гомологических рядов органических соединений. В их число вошли бескислородные алифатические и циклические углеводороды (парафины, олефины, циклические алканы и алкены, арены, полициклические ароматические углеводороды-ПАУ), кислородсодержащие углеводороды (спирты, эфиры, фураны, альдегиды, кетоны, карбоновые кислоты), азот-, серо-, галоген- и кремнийсодержащие соединения. Во флюидных включениях, извлеченных из самородного золота, доля углеводородов в сумме с S-N-Cl-F-Si-содержащими соединениями достигает 52.0 отн. %, тогда как в пирите - 10.1 отн. % и кварце - 18.0 отн. %. Газообразные флюиды, транспортирующие золото, обладали восстановительными свойствами. В пирите и кварце законсервирован окисленный водно-углекислотный флюид с пониженным содержанием углеводородов и азот-галогенсодержащих соединений.

Впервые за последние 35 лет проведено обобщение гидрогеохимических данных по доюрским комплексам Западной Сибири. Установлено, что в исследуемом регионе развиты подземные воды и рассолы с величиной общей минерализации от 4 до 330 г/дм³ Cl-Na и Cl-HCO₃-Na состава при доминировании первых. На основе детального анализа гидрогеохимических данных можно предположить наличие в гидрогеологическом разрезе трех генетических групп подземных вод и рассолов: 1) седиментогенных, 2) литогенных (возрожденных) и древних инфильтрогенных, 3) конденсатогенных. Совместное рассмотрение r Na/ r Cl, Ca/Cl, (Br/Cl)·10^-3, (Sr/Cl)·10^-3 отношений с интегрированным показателем метаморфизации рассолов S по осадочным бассейнам Сибири подтверждают, что подземные воды и рассолы Западной Сибири находятся на начальной стадии метаморфизации химического состава. Уровень метаморфизации (катагенетических изменений) химического состава подземных вод и рассолов изученных бассейнов Сибири растет в направлении от районов распространения магматических и метаморфических формаций в основании мезозойско-кайнозойского осадочного чехла молодого Западно-Сибирского осадочного бассейна к структурам древней Сибирской платформы, где развиты сверхкрепкие хлоридные кальциево-натриевые и кальциевые рассолы.

Квазилинейные последовательности эпицентров сильных землетрясений, выявленные во многих сейсмоактивных регионах, феноменологически рассматриваются как «миграции» очагов землетрясений. Следуя этой аналогии, в данной работе под цепочкой землетрясений понимается совокупность сейсмических событий различной энергии, создающих квазилинейное одностороннее изменение положения - «миграции» последовательных во времени эпицентров толчков на поверхности исследуемой области литосферы. Исходя из такой формулировки, нами разработана формализованная методика азимутального анализа сейсмичности, позволяющая определить и выделить цепочки землетрясений из массивов сейсмологических данных, представленных в стандартном формате каталога землетрясений. При тестировании методики на каталоге землетрясений и каталоге имитационных событий выделены все модельные цепочки событий, а также значительное количество цепочек землетрясений и имитационных событий. Выделение цепочек в случайном поле имитационных событий указывает на то, что часть цепочек землетрясений может быть образована случайным пространственно-временным сочетанием толчков. С целью изучения мигрирующей сейсмичности в литосфере Байкальской рифтовой зоны (БРЗ) методика определения и выделения цепочек землетрясений применена к материалам «Каталога землетрясений Прибайкалья». По данным о 52 700 землетрясениях с представительным энергетическим классом K _P ≥ 8, произошедших в Байкальском регионе с 1964 по 2013 г., при угловом секторе азимутального анализа q = 10° (± 5° от азимута α на эпицентр) определено и выделено 2143 цепочки землетрясений. При увеличении углового сектора азимутального анализа до q = 20° (± 10°) число цепочек возросло примерно в два раза (4245). Анализ и сопоставление пространственно-временного распределения землетрясений и цепочек землетрясений показал, что пространственно-временное и энергетическое распределение цепочек сейсмических событий формируется распределением землетрясений в БРЗ. За пределами БРЗ цепочки немногочисленны. Установленное соответствие распределений землетрясений и цепочек землетрясений в пространстве, времени и по энергии указывает, что в эпицентральном поле сейсмичности БРЗ выделены как цепочки «сейсмомиграции», так и цепочки, сформировавшиеся случайно («псевдомиграции»). С целью изучения мигрирующей сейсмичности БРЗ по статистике сейсмичности, к полученным результатам применены критерии, разработанные в рамках имитационной базовой модели мигрирующей сейсмичности. Использован индекс сейсмомиграционной активности (ИСМА), отражающий на заданном уровне значимости соотношение сейсмомиграции/псевдомиграции, получены карты распределения индекса по территории и графики изменений по годам. На картах видно, что небольшие зоны ИСМА>1 проявляются в непосредственной близости к структурам-аттракторам рифтогенеза (САР), а на остальной территории БРЗ сейсмомиграции статистически не очевидны. На графиках видно, что периоды ИСМА>1 на трех уровнях значимости появляются через 3-4 года после активизаций САР, что позволяет оценить фазовую скорость распространения медленного деформационного возмущения величиной около 250-300 км/год. Полученные результаты указывают на непосредственную связь мигрирующей сейсмичности БРЗ с расположением и активизациями САР и подтверждают вывод о том, что САР являются источниками региональных деформационных возмущений в литосфере БРЗ, проявившихся, в том числе, и в реализации цепочек сейсмомиграций.

Статья посвящена проблемам интерпретации магнитотеллурических данных в условиях слабопроводящей дифференцированной верхней части разреза. Поскольку зачастую сеть наблюдений не позволяет полностью описать пространственный спектр неоднородностей, использование 3D-инверсии данных сталкивается с существенной пространственной эквивалентностью решения. Рассмотрен характер влияния неоднородной структуры проводимости верхней части разреза на одном из участков, детально изученным методом становления поля в ближней зоне по плотным 3D-сетям. Предложено методическое решение, заключающееся в выборе направлений минимального градиента аномалеобразующей проводимости и отборе соответствующих квазипродольных кривых для оценки более глубинных параметров модели. Показано преимущество использования квазипродольных кривых; приведен пример высокой геологической эффективности разработанной методики интерпретации магнитотеллурических данных на одном из участков Сибирской платформы.

Успехи метода георадиолокации при исследованиях сред с поверхности подталкивают к идее создания георадара для каротажного радиозондирования. Однако особенности условий работы приборов на большой глубине (в скважине) в окружении среды с высоким поглощением электромагнитных волн предъявляют дополнительные требования к оптимизации технологии георадиолокации для целей каротажа. Обсуждаются два возможных подхода к каротажному радиозондированию на примере принятых за возможные прототипы георадаров. Анализируются экспериментальные данные, полученные в ходе международной экспедиции в одних и тех же условиях с помощью георадаров MALA (Швеция) и ГРОТ 12 (Россия), построенных по разным схемам. Делаются выводы о перспективности использования видеоимпульсов в каротажном радиозондировании.

Между 31 октября и 5 ноября 2020 г. в горах Юты (Canyonlands, USA) трагически погиб член редколлегии журнала «Геология и геофизика», главный редактор журнала «Geophysics», старший советник компании «Borehole Seismic» — Владимир Юрьевич Гречка.

Владимир Юрьевич родился 3 марта 1962 г. в Новокузнецке. В 1978 г. прошел отбор в ФМШ при НГУ, которую окончил в 1979 г., и сразу поступил в университет на геолого-геофизический факультет. В 1984 г. Владимир Юрьевич блестяще окончил его по специальности «Геофизические методы поисков и разведки полезных ископаемых» и стал сотрудником Института геологии и геофизики СО АН СССР, где проработал до 1994 г. Им была защищена кандидатская диссертация по теме «Совершенствование программно-алгоритмического обеспечения математического моделирования распространения упругих волн в слоисто-однородных анизотропных средах». Тема сейсмической анизотропии с университетской скамьи стала любимой в его научной жизни. В 1994 г. он стал докторантом Техасского университета в Далласе, в 1995 г. перешел на факультет геофизики Школы горного дела в Колорадо, где работал ассоциированным профессором, исследователем и руководителем многих научных проектов. С 2001 г. Владимир Юрьевич — штатный геофизик в нефтяной компании «Shell», а с 2012 по 2019 г. был техническим консультантом в компании «Marathon Oil». С 2019 г. до последних дней Владимир Юрьевич — старший советник компании «Borehole Seismic».

На протяжении всех лет работы в ИГиГ СО АН СССР, в Школе горного дела, в нефтяных компаниях Владимир Гречка проводил уникальные исследования по теории и прикладным аспектам распространения сейсмических волн в анизотропных средах, скоростному анализу, характеристике трещиноватых горных пород и микросейсмикe. В последнее время он уделял значительное внимание исследованиям по применению новых методов микросейсмики и ВСП для определения характеристик коллектора. Этому посвящена его последняя книга «Anisotropy and Microseismics: Theory and Practice», (2020 г.).

Владимир Юрьевич был из того славного времени, когда познание мира и внутренняя свобода ценились больше всего. Он был свободен от корысти, щедро делился идеями с коллегами и многочисленными учениками, являл собой пример научной этики и этому учил молодежь в своих лекциях, с кото­рыми объехал все континенты. Охват и глубину геофизического гения В.Ю. Гречки сложно переоценить. Вла­димир Юрьевич не искал легких задач, что отразилось в сквозной теме его исследований — сейсмичес­кой анизотропии — которую он изучал под всеми возможными углами. Несмотря на бесконечный простор абстрактных и сугубо теоретических задач сейсмической анизотропии, Владимир Юрьевич руководствовался их практической применимостью. Его решения всегда изящны и однозначно интерпретируемы, а предположения оправ­данны. В своей работе он виртуозно совмещал математическую строгость формулировок и выкладок с методами численного моделирования и инверсии.

Научное наследие Владимира Гречки колоссально, его работы будут продолжать цитироваться, быть мотивацией и образцом научного метода для сегодняшних и будущих поколений геофизиков. Величина фигуры Владимира Юрьевича в геофизическом сообществе отразилась в его беспрецедентном статусе в обществах SEG и EAGE. Два года работы главным редактором в ведущем журнале «Geophysics» и работа в редколлегии журнала «Геология и геофизика» — неоценимый вклад В.Ю. Гречки в мировую базу высокорейтинговых публикаций по геофизике, его уход — это колоссальная потеря.

Он был путешественником и мечтателем, как многие талантливые и ищущие себя люди, настоящим исследователем, пытающимся понять мир в его сложности и многообразии. Бродячая душа с юности звала Владимира Юрьевича от суетного мира в горы Алтая, Тянь-Шаня, Тибета, в Анды и Кордильеры. Он был скалолазом и альпинистом.

Гибель этого замечательного человека — невосполнимая потеря для близких и коллег. Он навсегда останется в памяти его многочисленных учеников и коллег по работе ярким, талантливым, увлеченным своим делом, настоящим ученым.

Объединенный ученый совет СО РАН по наукам о Земле,
редколлегия и Совет редколлегии журнала «Геология и геофизика», коллеги и друзья

31 октября 2020 г. на 94-м году жизни скончался старейший сотруд­ник Института нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН, доктор геолого-минералогических наук Еганов Эрик Аршавирович.

Его трудовая деятельность началась в 1951 г. после окончания геолого-разведочного факультета Азербайджанского индустриального института в г. Баку. Эрик Аршавирович работал в тресте «Запсибнеф­тегеология», консультантом в Цайдамской экспедиции Министерства геологии КНР, рудопоисковой партии Азербайджанского геологического управления. Является первооткрывателем крупного колчеданно-полиметаллического месторождения Филизчай на Кавказе. С 1961 г. работал в Институте геологии и геофизики СО АН СССР (ныне Институт нефтегазовой геологии и геофизики СО РАН). В 1956 г. защитил кандидатскую диссертацию на тему «Геологическое строение Назаровской впадины и перспективы ее нефтегазоносности», в 1982 г. — докторскую диссертацию на тему «Структура комплексов фосфоритоносных отложений».

Э.А. Еганов принадлежал к научной школе академика А.Л. Яншина и был одним из самых талантливых его учеников. Он являлся одним из крупнейших специалистов России и стран бывшего Советского Союза в области геологии древних фосфоритовых месторождений. Им разработан системно-модельный подход к решению поисковых задач, построены модели фосфоритоносных формаций для применения при крупномасштабном прогнозе, алгоритм выявления закономерностей в слоистых средах. Значительных результатов он достиг при изучении особенностей генезиса осадочных руд фосфора, алюминия, марганца, оценке роли микробиальных сообществ в фосфоритообразовании, в геологии углеродистых отложений, применении математических методов при постановке и решении геологических задач. Работая вместе с профессором Ю.А. Ворониным, Эрик Аршавирович внес значительный вклад в методологию геологии как науки, уточнение основных понятий геологии, корректный подход к обоснованию геологических исследований, теоретическое описание развития планеты и ее оболочек. За разработку общих проблем геологии (концепции взаимодействия геосфер, дающей возможность корреляции глобальных геологических процессов и их закономерной периодизации как функции астрофизического воздействия) Э.А. Еганов в 2009 г. был избран действительным членом Уральской академии геологических наук (УАГН).

Э.А. Еганов является автором и соавтором более 180 научных публикаций, в том числе 16 монографий. Эрик Аршавирович был авторитетным членом международного геологического сообщества, активно участвовал в научных совещаниях в нашей стране, а также в конгрессах и симпозиумах за рубежом (Монголия, Австралия, США, Индия, Марокко, Сенегал). Он был одним из организаторов Всесоюзных и Всероссийских совещаний по геологии фосфоритов и по методологическим вопросам геологии.

Эрик Аршавирович был добрый, сердечный, заботливый и преданный в дружбе, внимательный к младшим коллегам человек. Все, кто знал его, помнят добрую, сердечную, согревающую душу улыбку Эрика Аршавировича.

Вся трудовая деятельность Э.А. Еганова отдана без остатка геологии и науке. Он всегда отличался удивительной работоспособностью, был исключительно плодотворным. Без малого семидесятилетний труд Эрика Аршавировича Еганова был неоднократно отмечен наградами Министерства геологии СССР и Сибирского отделения РАН.

Объединенный ученый совет СО РАН по наукам о Земле, редколлегия и Совет редколлегии журнала «Геология и геофизика»