Главная – Журналы – Геология и геофизика 2023 номер 3

Проблема определения возрастного диапазона и состава чехла Северо-Карского осадочного бассейна (север Карского моря, Российская Арктика) до недавнего времени не могла быть решена однозначно по причине отсутствия данных параметрического и поискового бурения. Принимая во внимание крайнюю важность этих вопросов для региональной геологии и оценки перспектив нефтегазоносности шельфа Арктики, осенью 2020 г. по инициативе ПАО «НК «Роснефть» совместно с АО «Росгеология» с судна НИС «Бавенит» впервые в регионе было пробурено 10 малоглубинных стратиграфических скважин, равномерно осветивших разрез Северо-Карского бассейна во всем возрастном диапазоне. В результате было отобрано 300 м керна из 11 палеозойских и 2 мезозойских комплексов, ранее выделенных по данным сейсморазведки 2D и изучения естественных обнажений пород на арх. Северная Земля. Для оперативной корректировки положения проектных скважин и детальной увязки их разрезов с имеющейся региональной сейсмогеологической моделью во время экспедиции также проводилась сейсмическая съемка высокого разрешения (НИС «Капитан Воронин»). Камеральные работы выполнялись силами специалистов МГУ им. М.В. Ломоносова и включали прежде всего комплексные биостратиграфические, литолого-седиментологические, геохимические и другие виды лабораторных исследований керна. Результаты подтверждают палеозойскую модель основной части стратиграфического разреза Северо-Карского бассейна. К настоящему времени получены биостратиграфические датировки пород в интервале позднего кембрия-позднего девона. В целом наметилась тенденция удревления возрастов отдельных палеозойских сейсмокомплексов по сравнению с ранее опубликованными возрастными моделями. Керн преимущественно представлен терригенными породами с подчиненным значением карбонатных отложений. Палеозойские комплексы с резким угловым несогласием перекрываются маломощными мезозойскими терригенными отложениями, датированными в диапазоне от среднего триаса до средней юры. Проведенные лабораторно-аналитические исследования позволили завершить датировку возраста вскрытых осадочных комплексов и определить их литологический состав. В дальнейшем планируется реконструировать обстановки накопления, установить наличие и распространение в разрезе элементов углеводородных систем (пород-коллекторов, нефтегазоматеринских толщ, флюидоупоров) и, таким образом, с существенно большей достоверностью оценить нефтегазовый потенциал Северо-Карского бассейна. Мы предполагаем, что результаты проводимых работ будут также иметь важное значение для расшифровки строения, реконструкции геологического развития и анализа перспектив нефтегазоносности всей Арктики.

Обсуждается корреляция литологических характеристик верхнетриасовых отложений о. Врангеля и Чукотки. Показано их сходство по ряду литологических признаков, включающих изотопные, петрографические и геохимические данные. Установлено, что накопление верхнетриасовых песчаных толщ происходило в разных участках единого осадочного бассейна, в мелководных условиях продельт на о. Врангеля и в более глубоководных на Чукотке. В конце триаса в разрезах отмечается повышение роли песчаной составляющей. При этом уменьшается средняя размерность песчаных зерен, что указывает на снижение роли тектонического фактора в отдельных участках питающей провинции, и ее общую пенепленизацию c формированием коры выветривания. Размывавшиеся комплексы сложены породами гранитоидными, метаморфическими и метавулканитами основного состава и длительное время находились на суше, подвергаясь химическому выветриванию. Интервалы увеличения количества песчаного материала в разрезе о. Врангеля и Чукотки синхронны с таковыми в разрезах Свердрупского бассейна и северного склона Аляски.

Приведены сведения о строении и классификации элементов алтайских позднеордовикско-раннесилурийских рифовых сооружений, составе и структуре их фаунистических сообществ. Выделены масштабные этапы проявления рифообразования в алтайском раннепалеозойском бассейне: 1) раннесреднекатийский, 2) позднекатийский, 3) раннехирнантский, 4) позднетеличский и 5) среднепозднешейнвудский. Рассмотрены три типа рифогенных сооружений: 1) каркасные рифы, 2) бескаркасные рифы (иловые холмы) и 3) коралловые луга (заросли). Определены максимальные скорости и латеральное распространение рифогенной седиментации в раннепалеозойском стратиграфическом интервале исследуемого региона. Для алтайских раннепалеозойских бассейнов с карбонатным осадконакоплением предложена общая модель седиментации с формированием главным образом уровенных, удаленных от берега рифов барьерного типа.

Район исследований расположен в пределах гряды Чернышева - сложнопостроенной складчато-надвиговой структуры, являющейся перспективной территорией для проведения нефтегазопоисковых работ в Тимано-Печорской провинции. По результатам комплексных литолого-петрографических, углепетрографических и геохимических исследований изучены нефтегазоматеринские породы палеозойских (от верхнеордовикских до нижнекаменноугольных) отложений Тальбейского блока гряды Чернышева, вскрытых скв. Воргамусюрская-1. Большая часть разреза характеризуется невысокими значениями С_орг (< 0.5 %), генетического потенциала (S₁ + S₂ < 0.5 мг УВ/г породы) и водородного индекса (HI < 100 мг УВ/г С_орг). Нефтегазоматеринские породы с повышенными значениями геохимических показателей С_орг (до 0.9 %), S₁ + S₂ (до 2.1 мг УВ/г породы), HI (до 277 мг УВ/г С_орг) установлены на различных стратиграфических уровнях разреза: верхнедевонском (D₃tm-sr), верхнесилурийском (S₂gj) и верхнеордовикском (O₃mt). Изучение микрокомпонентного состава органического вещества (ОВ) и распределения углеводородов в насыщенной фракции битумоидов указывает на присутствие в нефтегазоматеринских породах ОВ только морского генезиса (II тип керогена). Проведена оценка уровня катагенетической преобразованности ОВ по данным показателя отражения битуминита (RV_eq), пиролиза Rock-Eval (T_max) и индексов окраски конодонтов (ИОК). Совокупность полученных данных RV_eq (0.63-0.84 %), T_max (430-443°С) и ИОК (1.5-2.0) свидетельствует, что весь палеозойский разрез, вскрытый скважиной, находится в главной зоне нефтеобразования (МК₁-МК₃). Полученные новые данные позволили уточнить катагенетическую зональность осадочного разреза, согласно которой ОВ достигло градаций: МК₁ в нижнекаменноугольных и фаменских отложениях, МК₂ в интервале от франа до верхней половины нижнего силура и МК₃ для нижней части нижнего силура и верхнего ордовика. Результаты изучения нефтегазоматеринских пород, состава и катагенетической преобразованности ОВ будут являться фактической основой для проведения бассейнового моделирования, что позволит повысить достоверность реконструкций процессов нефтегазообразования на гряде Чернышева.

На основе новых материалов по геологическому строению, вещественному составу, U-Pb изотопному возрасту и палеомагнетизму метавулканических пород катаевской свиты рассмотрены геодинамические условия их формирования и преобразования. Установлено, что метавулканиты катаевской свиты относятся к калиево-натриевой высокоглиноземистой андезит-андезибазальт-базальтовой вулканической серии. По результатам U-Pb анализа магматических цирконов (SHRIMP-II, по восьми точкам), выделенных из пробы метаандезибазальта стратотипического разреза по р. Унго, получен возраст 852 ± 9 млн лет. Изотопные Sm-Nd данные показали положительную величину ε_Nd(852), равную + 9.29, что свидетельствует о ювенильном магматическом источнике, близком к деплетированной мантии (DM), при Nd модельном возрасте протолита T_Nd(DM) в пределах неопротерозоя. Содержание наименее подвижных высокозарядных и редкоземельных элементов (г/т) стабильно пониженное по Nb (8-15), Ti (7074-12410), Ta (0.32-0.93), Eu (1.80-2.29), Се (50-79), Y (21-25), Yb (2.1-2.8), Rb (10-24) и повышенное по Sr (1000-1500), Zr (170-270), La (25-41), Ba (600-800). По всем этим параметрам изученные метавулканические породы соответствуют современному курило-камчатскому типу магматизма развитых островных дуг. Палеомагнитный анализ метавулканитов этого разреза свидетельствует о полном перемагничивании на уровне 120 млн л. н. синхронно проявлению внутриплитного базальтоидного магматизма, типичным представителем которого в изученном районе является нижнемеловая хилокская свита.

Представлены первые результаты комплексного изотопно-геохимического исследования доломитовых карбонатитов Мальджангарского массива, расположенного в юго-восточной части Билляхской зоны тектонического меланжа (юго-восточная периферия Анабарского щита). Цирконы, выделенные из образцов керна с глубины 6-30 м, имеют трехфазное строение. Все они оказались захваченными из вмещающих метаморфических пород и характеризуют возраст основного этапа высокоградиентного метаморфизма региона: 2027 ± 9 млн л. н. Пирохлор с содержанием урана от 38 до 705 мкг/г и радиогенного свинца от 5 до 21 мкг/г, со слабо проявленной метамиктизацией кристаллической решетки и ненарушенной уран-свинцовой системой позволил получить конкордантную оценку возраста редкометалльной минерализации массива: 167 ± 4 млн лет, которая, вероятно, ненамного отличается от возраста кристаллизации самих карбонатитов. Полученный возраст соответствует одному из этапов кимберлит-карбонатитового магматизма на восточном склоне Анабарского свода. Рений-осмиевая изотопная система пирита из наложенных поздних карбонат-сульфидных прожилков в карбонатитах указывает на близкий, в пределах погрешности определения, возраст 179 ± 14 млн лет и низкую величину начального осмиевого отношения, которая свидетельствует об участии в формировании изотопной системы пирита вещества мантийного происхождения.

Рассматривается современное состояние спектрального подхода к анализу данных вызванной поляризации (ВП), обсуждаются его возможности и ограничения, а также направления дальнейшего развития. Приводится краткое описание основных методов и подходов, применяемых для оценки спектральных параметров ВП, дается оценка их особенностей. На практических примерах мы показываем, что изучение временных характеристик ВП в ряде случаев дает преимущество над стандартными подходами к анализу и обработка данных ВП. Мы сравниваем результаты использования стандартного и спектрального подхода к анализу данных ВП при решении поисковых задач на месторождении золота Малетойваям (п-ов Камчатка) и рудопроявлении золота Ясное (п-ов Таймыр). Мы показываем, что одним из основных факторов, сдерживающих широкое использование спектрального ВП при поисках рудных месторождений, является не низкая производительность работ, а отсутствие методик автоматизированного анализа временных характеристик ВП. Мы предлагаем новый подход к спектральному анализу данных ВП, базирующийся на основе алгоритмов распознавания образов эталонного объекта, и приводим первый опыт его практического применения.

Изучены возможности построения разрезов теплопроводности, удельной теплоемкости, а также плотности теплового потока на поверхности по результатам электромагнитного зондирования и лабораторным измерениям на кернах. Показано, что нейросетевой прогноз теплофизических свойств по данным электропроводности и лабораторных измерений позволяет оценивать искомые параметры как на глубинах, превышающих глубины пробуренных скважин, так и в пространстве между ними с относительной точностью 6-10 %. Построены разрезы «сухой» и «влажной» теплопроводности, удельной теплоемкости, а также профиль плотности теплового потока на поверхности рассматриваемого участка вдоль профиля магнитотеллурических зондирований.

Выполненные исследования направлены на решение фундаментальной проблемы современной геодинамики и сейсмичности литосферы Центральной Азии. Цель работ связана с прогнозом сейсмических воздействий сильных землетрясений и обеспечением сейсмической безопасности территории Байкало-Монгольского региона. Конкретной задачей является прогноз проявления сейсмичности в пределах особых инженерно-сейсмогеокриологических областей, на которых вечная мерзлота существенно усложняет оценку и районирование максимальных сейсмических воздействий. В итоге обобщены ранее проведенные исследования и представлены новые данные для конкретных территорий с учетом изучения основных закономерностей сейсмокриодинамики: от анализа изосейст сильных землетрясений, связанных, в свою очередь, с проявлениями сейсмичности Байкало-Монгольского региона, до реализации прогноза сейсмических воздействий сильных землетрясений при деградации мерзлоты на примере конкретных участков, расположенных в различных сейсмоклиматических зонах. Представленные карты-схемы реализации прогноза сейсмических воздействий сильных землетрясений при деградации мерзлоты могут являться основой изучения пространственно-временной неоднородности поведения криолитозоны при температурных, техногенных и сейсмических нагрузках.