Главная – Журналы – Геология и геофизика 2023 номер 7

Приведены результаты исследований геологического строения, вещественного состава и возраста плагиогранитоидных ассоциаций восточной части Каахемского батолита (Восточная Тува), расположенного в зоне сочленения Таннуольской островной дуги (ТОД) венд-раннекембрийского возраста и докембрийских образований Тувино-Монгольского микроконтинента (ТММ). Формирование плагиогранитоидов в этом регионе происходило в аккреционно-коллизионной обстановке в диапазоне 490-450 млн лет. Фиксируются три импульса становления плагиогранитных ассоциаций (~489, ~476 и ~450 млн лет). По вещественному составу и возрасту плагиогранитоидные ассоциации восточной части Каахемского батолита не отличаются от плагиогранитоидных ассоциаций (500-450 млн лет) его западной части. Ксеногенные цирконы в изученных плагиогранитоидах восточной части Каахемского батолита имеют возрасты 2335-517 млн лет. Выделяются несколько возрастных кластеров ксеногенного циркона (524-517, 549-536, 615-586, 684-647, 739-735, 810-794, 842-827 и 2335 млн лет), отражающих гетерогенность коры в зоне сочленения ТОД и ТММ. Широкий диапазон возрастов и обилие ксеногенного циркона в плагиогранитоидах восточной части Каахемского батолита свидетельствуют о вкладе в гранитообразование более древних коровых источников на всех стадиях аккреционно-коллизионных процессов (от 490 до 450 млн лет). Значительно более узкий диапазон возрастов ксеногенного циркона (616-474 млн лет) и его низкие содержания в одновозрастных плагиогранитоидах западной части Каахемского батолита согласуются с их локализацией в пределах ТОД и относительной однородностью коры в области генерации кислых расплавов. На западе влияние более древних коровых источников было незначительным и проявлено только на заключительной стадии (~450 млн лет) аккреционно-коллизионных процессов.

Впервые в Сибири в региональном масштабе выявлен крупный континентальный ордовикский бассейн седиментации. В ордовике Центральной Тывы обнаружены литологические текстуры, характеризующие обстановки осадконакопления русел рек, озер (стариц), дюн, дельт рек, прибрежной приливно-отливной зоны моря. Определен последовательный ряд ихнофаций - от пресноводных (озерно-речных) к дельтовым и прибрежно-морским. Комплексный анализ ордовикских осадочных образований Центральной Тывы позволяет отнести их генезис к обстановкам формирования на прибрежных равнинах в районах развития дельты крупной реки. По типу терригенного, красноцветного осадконакопления Центрально-Тувинский ордовикский бассейн близок к одновозрастным бассейнам гондванской группы континентов.

Обоснована ведущая роль литолого-стратиграфического, структурно-тектонического, магматического, метаморфического и флюидного геологических факторов формирования месторождения графита. Приводятся петрография, химический состав пород и минералов магматических пород, изотопный состав δ¹³С в графитах и кальцититах, δ¹⁸O в карбонатах, ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr и ⁸⁷Rb/⁸⁶Sr в кальцититах и в инъекциях микродолеритов, δ³⁴S в сульфидах. Термическое воздействие магматического расплава на уголь привело к его дегазации и графитизации. Предполагается, что пропаривание инъекций микродолеритов углеводородными флюидами сопровождалось выносом из них железа и кристаллизацией маложелезистых клинопироксенов, а взаимодействие флюидов с базальтовым расплавом в верхней эндоконтактовой зоне интрузии спровоцировало ликвацию расплава и образование глобулярной текстуры пород. Нахождение линзы кальцититов и жилы сульфидов между кровлей интрузии и пластом графита связано с ранее внедрившимся сульфатным солевым расплавом и последовавшим в дальнейшем взаимодействием его с углеводородными флюидами. В результате произошла сульфатредукция и образование кальцититов, а восстановление сульфатной серы завершилось сульфуризацией железа базальтового расплава и образованием сульфидной жилы. Сульфатный солевой расплав был источником изотопно-тяжелой серы (δ³⁴S = 14.9-17.5 ‰) для сульфидов и кальция для кальцититов. Сходство изотопного состава кальцититов (δ¹³C_PDB -22.5…-23.5 ‰), углей (-22.6…-25.5 ‰, n = 25) и графитов (-23.5…-25.0 ‰) позволяет предполагать в качестве источника углерода в кальцититах каменные угли. По изотопному составу стронция (⁸⁷Sr/⁸⁶Sr ~ 0.70834-0.70885) и кислорода (δ¹⁸O ⁓ 15 ‰) кальцититы сопоставимы со стронцием и кислородом девонских эвапоритов Сибирской платформы. Изотопные данные (δ³⁴S, δ¹⁸O, δ¹³C, ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr) свидетельствуют об участии пласта углей и ангидрита в качестве источников вещества в формировании кальцитита и сульфидной минерализации.

С целью изучения поведения флюида при пластических деформациях проанализированы морфология и распределение флюидных включений в кварце разных типов микроструктур из жилы, контролируемой надвиговыми и сдвиговыми деформациями в восточной части Саяно-Байкальской складчатой области. Микроструктурные и кристаллографические особенности кварца исследованы методом дифракции отраженных электронов. Состав флюидных включений изучен методами микротермометрии, рамановской спектроскопии. Выделено семь структурных видов флюидных включений, отличающихся морфологическими признаками и положением в деформационной структуре кварца. Предложена модель последовательных структурных превращений кварцевых агрегатов при дислокационном скольжении и последующей рекристаллизации в условиях ползучести. Описана взаимосвязь перераспределения жидкости в структуре кварца с процессами преобразований кварцевых агрегатов в результате пластических деформаций. Выявлено, что потеря воды из флюидных включений, сопровождаемая их качественными и количественными изменениями, происходит на всех этапах пластической деформации кварца. При средних температурах и средних скоростях деформации эффективен дислокационный массоперенос при дислокационном скольжении. При низких скоростях деформации и повышенных температурах постепенно увеличивается вклад диффузионной ползучести, что способствует взаимодействию включений с мигрирующими границами.

Изучены донные отложения озерных систем, расположенных в таежном ландшафте Сибири. На территории юга Западной Сибири располагаются 11 озер в подзоне южной тайги и 9 озер в подзоне подтайги. На территории юга Восточной Сибири в зоне тайги находятся 10 озер на южном побережье оз. Байкал, 5 озер на восточном побережье и 6 озер -на территории национального парка Алханай в Забайкалье. Исследования химического состава проб воды, почв и донных отложений проходили в ЦКП многоэлементных и изотопных исследований СО РАН, г. Новосибирск. Привлечение комплекса современных аналитических методов при изучении проб одного и того же озера позволило получить более достоверную информацию (изучено 1861 проба донного осадка). Установлено, что в минеральном составе терригенной фракции доминируют кварц и полевые шпаты пелитовой размерности, к ним при формировании донных отложений, добавляются органическое вещество и аутигенные минералы (опал, пирит, иллит и иногда кальцит). Выявлено, что абсолютные содержания изученных элементов в донных отложениях всех озер ниже, чем их концентрации в верхней континентальной коре и осадочных породах Русской плиты, за исключением Si, Hg, Cd, а для озер подтайги юга Западной Сибири, в донных отложениях которых преобладают карбонаты, установлено исключение для Са. Вариации содержаний ряда элементов в донных отложениях озер таежного ландшафта разных регионов значимо не различаются и дисперсии их концентраций между озерами, имеющими общую площадь водосбора, и озерами из разных регионов сопоставимы (Ca, Sr, Al, Mn, Fe, Cd, Hg и др.). Современные скорости накопления осадков в их естественном залегании в озерах зоны тайги юга Сибири варьируют от 1.1 до 2.9 мм/год и аналогичны современным скоростям осадконакопления в озерах лесостепной и степной зон юга Западной Сибири.

Рассмотрено распределение органического углерода по свитам и фациям, выделенным на территории выявленного сейсморазведочными работами и параметрическим бурением относительно недавно Предъенисейского кембрийского суббассейна. В открытых периокеанических и эпиконтинентальных морях установлены две группы обстановок, в которых в осадках накапливались повышенные, а иногда и аномально высокие концентрации планктоно- и бентосогенного органического вещества: 1) локальные центры в отложениях томмотского (оксымская свита), боттомского (чурбигинская свита) ярусов нижнего кембрия, майского (елогуйская, пуджелгинская свиты) и аюсюканского (кондесская свита) ярусов среднего кембрия; 2) регионально развитый вдоль окраин Сибирской платформы куонамский горизонт, сложенный породами тойонского и амгинского ярусов, представленный на востоке Сибирской платформы иниканской, куонамской, а в районе исследований пайдугинской свитами. Показано, что в настоящее время органическое вещество высоко преобразовано и находится на градациях апокатагенеза. Приведенная в статье информация дает основание предполагать высокую интенсивность процессов нефтегазообразования в кембрийских свитах Предъенисейского суббассейна в геологическом прошлом.

Рассмотрены результаты комплексной интерпретации геофизических работ (сейсморазведка МОГТ 2D и гравимагниторазведка), выполненных ООО «Газпромнефть НТЦ» в пределах Северо-Врангелевского лицензионного участка недр на шельфе Восточно-Сибирского моря. Новые геофизические данные позволили актуализировать геологическую модель осадочного чехла в пределах Северо-Врангелевского участка, уточнить границы Дремхедского прогиба, восстановить условия формирования комплексов осадочного чехла и выявить возможные перспективные зоны нефтегазонакопления. В результате работ установлено положение основных стратиграфических несогласий и предложены варианты их интерпретации, выявлено клиноформное строение апт-альбcкого и кайнозойского комплексов в пределах Дремхедского прогиба. Комплексный анализ геолого-геофизических данных позволил уточнить строение основных структур, прилегающих к прогибу, и выполнить прогноз распространения потенциальных коллекторов и нефтегазоматеринских пород в разрезе осадочного чехла. Целевыми комплексами для постановки нефтегазопоисковых работ являются верхнемеловой и кайнозойский.

Интегральное преобразование Сумуду (Sumudu) было предложено в качестве альтернативы преобразованию Лапласа в 1990-х годах. К особым свойствам преобразования Сумуду относится сохранение размерности функции: единицы измерения самой функции и ее изображения совпадают. К его недостаткам можно отнести то, что не существует явной формулы вычисления обратного преобразования. Обращение можно осуществить через решение соответствующего интегрального уравнения Фредгольма первого рода, которое сводится к решению плохо обусловленной системы линейных алгебраических уравнений. Для регуляризации такой системы используется метод Тихонова. В работе предлагается метод построения параметризованной регуляризирующей матрицы, учитывающей особенности Сумуду-изображений, полученных при моделировании сигналов электромагнитного зондирования земных недр. Рассматривается способ выбора параметров регуляризации Тихонова и регуляризирующей матрицы. Эффективность предложенного метода обращения преобразования Сумуду рассматривается на модельной задаче электромагнитного зондирования земных недр установкой с двумя разнесенными петлями.

Приводятся результаты 3D инверсии магнитовариационных типперов, рассчитанных для обсерватории Далат в Южном Вьетнаме по записям геомагнитных вариаций, полученных из сети ИНТЕРМАГНЕТ. Инверсия частотных зависимостей типперов была выполнена с использованием программы ModEM, что позволило построить геоэлектрическую модель зоны Далат в пространственной области 300×300×150 км по осям x , y , z соответственно с центром на обсерватории. Полученная модель геоэлектрического разреза содержит как поверхностные, так и глубинные проводящие блоки, располагающиеся в верхах и низах земной коры и в верхней мантии. Центральная часть верхнего локального проводящего блока с удельным электрическим сопротивлением (УЭС) 0.5-1.0 Ом‧м находится вблизи обсерватории на глубине 12-14 км. Более массивный проводящий блок располагается к востоку от обсерватории в прибрежной области. Его центральная часть с УЭС, равным 0.3 Ом‧м, находится на глубине 24-28 км и вытянута под континентом вдоль побережья на расстояние около 80 км. Корни этого блока просматриваются до глубин ~100 км в области шельфа Южно-Китайского моря. Предполагается, что высокая электрическая проводимость этих блоков обеспечивается плавлением в присутствии водных флюидов, пород гранитного ряда, широко представленных в зоне Далат. Оцененные по данным геотермобарометрии глубины кристаллизации образцов этих гранитов близки к глубинным интервалам проводящих блоков в модельном разрезе, что наблюдалось и при интерпретации магнитотеллурических зондирований в Южном Тибете, где гранитоидные породы широко распространены.