Главная – Журналы – Геология и геофизика 2024 номер 9

Рассматриваются породы Ларбинского гранулитового блока Иликанской зоны Джугджуро-Станового супертеррейна. В Ларбинском блоке преобладают основные кристаллические сланцы, гранат-биотит-ортопироксеновые и гранат-биотит-кордиерит-силлиманитовые гнейсы (метабазиты и метапелиты). Определение температур и давлений минералообразования производилось комбинационным методом мультиравновесной геотермобарометрии, позволяющим также оценивать, наряду с РТ -параметрами, степень равновесности минеральных составов. РТ- оценки выявили метаморфизм глиноземистых гнейсов в условиях гранулитовой фации умеренных давлений (7-8 кбар, 800-850 °C), образование ортопироксенсодержащих гранулитов происходило в условиях, переходных между гранулитовой и амфиболитовой фациями. Минеральные парагенезисы и составы минералов в высокожелезистых метабазитах выявляют события метаморфизма с параметрами Р = 4-5 кбар, Т = 620-730 °C и не несут следов проявления более раннего гранулитового метаморфизма. Бимодальность распределения рассчитанных значений P и T , характерная для большинства образцов глиноземистых гнейсов, скорее всего, отражает проявление прогрессивных и близких к пиковым условий гранулитового метаморфизма. Время эндербитового магматизма определено с большой погрешностью по верхнему пересечению дискордии с конкордией как 2546 ± 52 млн лет; возраст метаморфогенных оболочек циркона из эндербитов - 1882 ± 11 млн лет. Модельный неодимовый возраст эндербитов t _Nd(DM) = 2.57-2.58 млрд лет близок к возрасту ядер циркона эндербитов и значимо отличается от неодимового модельного возраста вмещающих метаморфических пород (2.8-3.0 млрд лет). Палеопротерозойский метаморфизм пород Ларбинского блока совпадает в региональном плане с третьим этапом коллизионного гранитоидного магматизма юго-востока Сибирского кратона и фиксирует формирование этой структуры.

Изучен изотопный состав Nd, Sr и Pb в пермcко-триасoвыx субщелочных долеритах и позднемеловых базанитах северной части Минусинского прогиба. Широкие вариации первичных изотопных параметров долеритов (ɛ_Nd = 6.6-8.5, ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr = 0.7031-0.7061, ²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb = 18.13-18.72, ²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb = 15.51-15.55, ²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb = 37.88-38.07) и базанитов (ε_Nd = 5.3-9.0, ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr = 0.7026-0.7054, ²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb = 18.63-19.09, ²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb = 15.54-15.56, ²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb = 38.40-39.01) свидетельствуют как о гетерогенности глубинных мафитовых расплавов, так и об их частичной коровой контаминации. Предположительно, в генерации долеритовой магмы доминировало вещество из умеренно деплетированного мантийного источника, которое по изотопному составу подобно PREMA компоненту сублитосферных плюмов. Образование базанитовой магмы могло происходить за счет плавления материала субконтинентальной литосферной мантии (SCLM), модифицированной в результате плюмовой деятельности в палеозое-раннем мезозое. Сходство изотопного состава Pb базанитов с параметрами производных обогащенной литосферной мантии типа EM 2 связано со смешением разнородного вещества субстрата SCLM.

Проведенное обобщение данных по химическому составу долеритов Вилюйско-Мархинского дайкового пояса (Вилюйский палеорифт) позволило выделить среди них геохимически аномальные участки. Установлено, что в долеритах даек, расположенных в пределах кимберлитовых полей, увеличивается практически в два раза содержание TiO₂ и ряда высокозарядных и редкоземельных элементов (Th, Ta, Hf, Y, Nd) по сравнению с типичным содержанием этих элементов в долеритах дайковых поясов. Оказалось, что подобное поведение элементов наблюдается и в долеритах даек, находящихся вблизи кимберлитов Куойкского поля (Молодинский дайковый пояс, Оленекский палеорифт). Сделан вывод о наличии связи между увеличением содержания титана и редкоземельных элементов в долеритах и расположением последних в пределах блоков литосферы, содержащих кимберлитовые поля. Предполагается, что участки основания литосферной мантии, связанные с образованием протокимберлитов, оказывали влияние на состав толеитового расплава в процессах его генерации и движения к земной поверхности, что приводило к его локальному обогащению титаном и рядом других элементов. Слабопроявленные процессы геохимического выравнивания между высокотитанистыми и обычными базитами, формировавшимися за пределами вмещающих кимберлитовые поля блоков, обеспечили локальность распространения первых. Формирующиеся до или после внедрения базитов поля кимберлитов совпадают с размещением даек высокотитанистых долеритов. Таким образом, высокотитанистые долериты дайковых поясов можно использовать как один из поисковых критериев на кимберлиты. Учитывая сказанное, в пределах Вилюйско-Мархинского дайкового пояса выделено два новых перспективных на выявление кимберлитов участка: Тенкеляхский и Кюленкинский.

Понимание механизма формирования кварцевых жил слюдяно-пегматитовой формации имеет большое значение для расшифровки условий образования промышленно пригодных кварцевых объектов. На примере жилы Беркутинская, являющейся генотипом месторождений метаморфогенного кварца слюдяно-пегматитовой формации Южного Урала, изучены источник и происхождение минералообразующего флюида, температуры кварцеобразования, структура межзерновых границ, их морфометрическая особенность, фрактальная размерность зерен кварца и промышленные характеристики кварцевой крупки. Комплексный подход к изучению типоморфных особенностей кварца позволил оценить их влияние на технологические характеристики кварцевых концентратов. Сопоставление данных по содержанию элементов-примесей в кварце жилы Беркутинская с кварцем жилы № 175 ООО «Русский кварц» и IOTA-std (Sibelco) показало перспективность промышленного использования кварца жилы Беркутинская.

Проведена таксономическая типизация комплексов диноцист на основе качественной и количественной оценки их родового состава для Северного полушария в коньяк-сантонское время в целях выявления корреляционных таксонов. Типизация осуществлялась методом кластерного анализа по расчетной модели Жаккарда (программа BioDiversity Professional, 1997). В коньяке выделено три типа комплексов диноцист. В относительно холодноводном Западно-Сибирском бассейне по сравнению с туроном уменьшается число космополитных таксонов и видовой эндемизм продолжает нарастать. В настоящее время выявлены только таксоны, позволяющие проводить внутрибассейновые корреляции. Для сантонского времени установлены также три типа комплексов диноцист. Свободные межбассейновые связи в Северном полушарии обеспечили выравнивание родового состава между тремя выявленными типами и появление характерных таксонов, позволяющих проводить межрегиональную корреляцию.

Рубеж пермской и триасовой (Р-Т граница) систем связан с одним из наиболее «драматичных» событий в фанерозойской истории Земли. Ввиду весьма переменчивого характера границы она всегда была объектом дискуссий. Баренцево море находится в зоне сочленения районов с принципиально разной выраженностью границы пермской и триасовой систем и рассматривается как важный объект для понимания условий ее формирования в разных частях Европейского Севера. Настоящие исследования основаны на региональных проектах в пределах российского и норвежского секторов и включают сейсмические данные, покрывающие практически всю акваторию и скважинные данные в основном в прибрежных зонах. Новые сейсмические материалы и применение концепции секвенсной стратиграфии позволили по-новому представить корреляцию и интерпретацию P-T границы на большей части акватории Баренцева моря. В результате было установлено, что граница пермской и триасовой систем представляет собой региональную границу секвенций с участками согласного и несогласного залегания. Были обоснованы три основных типа этой стратиграфической границы. Отчетливо «эрозионный» тип со значительным размывом и сокращением верхней части пермских отложений выделен на юго-востоке Баренцева моря в пределах Печорского моря. Согласный «перекомпенсированный» тип границы за счет дополнительного интервала разреза, предположительно нижнего триаса, интерпретируется в центральной части моря. Западнее в акватории норвежского сектора преобладает относительно согласный «конденсированный» тип разреза. Кроме этих типов, связанных с региональными палеоструктурным и седиментационным трендами, выделен наложенный «структурный» подтип, обусловленный локальным ростом структур на рубеже перми и триаса.

Эрозия и осадочные формы рельефа связаны между собой путями переноса отложений, которые образуют систему источник-отложение (S2S). Концепция S2S подчеркивает взаимосвязь различных компонентов в системе обломочных отложений. Также предлагается новый метод характеристики осадочного процесса в континентальных рифтовых бассейнах. Доказано, что третья пачка горизонта Шахэцзе (Es₃) на склоне Шулу в бассейне залива Бохай в Китае обладает богатым потенциалом для разведки, но при относительно низкой добыче. Учитывая сложную структуру Es₃ на склоне Шулу, традиционные методы исследования неэффективны при разработке текущих стратегий освоения. Таким образом, в данной работе применяется теория S2S, а элементы системы характеризуются с использованием данных керна, каротажа и сейсморазведки. Результаты показывают, что S2S в этом исследуемом районе была обеспечена поднятием Нинцзинь в западном регионе, а конус выноса и озерные осадочные системы были сформированы песком, перенесенным через долины и приразломные впадины. Разработана модель взаимосвязи S2S: «Поднятие Нинцзинь, источник песка - приразломная впадина, перенос в долину - конус выноса и осаждение на мелководье озера». Эта область исследований позволяет прогнозировать песчаные тела в континентальных рифтовых бассейнах со сходным структурным фоном.

Проницаемость является одним из наиболее важных и сложных параметров для оценки при характеристике нефтяного коллектора. Косвенная оценка проницаемости осуществлялась несколькими эмпирическими методами с использованием скважинных геофизических данных. Они включают в себя модель Тимура, в которой используются обычные каротажи, и модель Тимура - Коутса, в которой используется каротаж ядерного магнитного резонанса. Первой целью исследования была оценка пористости, поскольку она напрямую влияет на оценки проницаемости. Затем были проведены детерминистическая и стохастическая инверсии, потому что основной целью работы была оценка проницаемости карбонатного коллектора в бассейне Кампос на юго-востоке Бразилии. Схема гребневой регрессии была использована для детерминистической инверсии уравнений Тимура и Тимура - Коутса. Стохастическая инверсия позже была решена с использованием нечеткой логики в качестве прямой задачи, а для оценки неопределенности был применен метод Монте-Карло. Все оценки были проверены на соответствие лабораторным данным по пористости и проницаемости с использованием коэффициента корреляции Пирсона ( R ), среднеквадратичной ошибки (RMSE), средней абсолютной ошибки (MAE) и индекса согласия Уиллмотта ( d ). Результаты для модели Тимура составили R = 0.41; RMSE = 333.28; MAE = 95.56; и d = 0.55. Эти значения были хуже для модели Тимура - Коутса: R = 0.39; RMSE = 355.28; MAE = 79.35; и d = 0.51. Модель Тимура с зонами течения продемонстрировала результаты R = 0.55; RMSE = 210.88; MAE = 116.66; и d = 0.84, что превосходило результаты для двух других моделей. Таким образом, детерминистическая инверсия показала слабую способность адаптироваться к значительным колебаниям значений проницаемости вдоль скважины, что видно из сравнения этих трех подходов. Однако стохастическая инверсия с использованием трех ячеек дала результаты R = 0.35; RMSE = 320.27; MAE = 190.93; и d = 0.73, что выглядело хуже, чем результаты детерминистической инверсии. Тем временем стохастическая инверсия с шестью ячейками успешно скорректировала набор лабораторных наблюдений, поскольку она обеспечивает R = 0.87; RMSE = 156.81; MAE = 74.60; и d = 0.92. Доказано, что последний подход может обеспечить надежное решение с согласованными параметрами и точной оценкой проницаемости.

Для ряда сейсмоактивных зон Сибири в настоящее время еще отсутствуют детальные сведения о распределении гипоцентров землетрясений, что связано с редкими сетями сейсмологических наблюдений. В работе представлены результаты определения глубин землетрясений на нескольких сейсмогенных участках в Алтае-Саянском регионе, Прибайкалье, Забайкалье и Якутии с использованием времени пробега продольных преломленных волн от границы Мохоровичича ( Р_n -волн) от землетрясений и сведений о глубинном строении этих регионов, полученных в последние годы. Тестирование алгоритма определения глубин осуществлялось на данных от афтершоков крупных тувинских землетрясений 2011-2012 гг. ( M_L = 6.7 и 6.8), зарегистрированных как региональной сейсмологической сетью, так и локальной группой сейсмостанций. Получено близкое совпадение глубин афтершоков при разных способах определений, в том числе и для главных толчков - землетрясениям Тувинское-1 и Тувинское-2. Хорошее совпадение глубин землетрясений при определении по Р_n -волнам получено также в материалах региональных и детальных исследований Байкальского филиала ФИЦ ЕГС РАН на участке Муяканской активизации в Байкальской рифтовой зоне. Полученные данные дополняют сведения по гипоцентрии главного толчка и подтверждают смену кластера Муяканской активизации с больших глубин на малые с начала активизации в 2014 г. Новые сведения по глубинам землетрясений с использованием Р_n -волн получены в Якутии по границе крупнейших Евразийской и Охотоморской тектонических плит. Установлено их понижение до 6-12 км по сравнению с повышенными глубинами в 20-30 км на сопредельных участках. Полученный ряд новых сведений о распределении гипоцентров землетрясений с использованием Р_n -волн чрезвычайно важен, прежде всего, как указывающий на возможность выявления и переопределения гипоцентров землетрясений по материалам сейсмологических наблюдений прошлых лет в сейсмоактивных зонах Сибири.

Анализируются механизмы очагов землетрясений нетипичные для Южно-Байкальской впадины, находящейся под воздействием растяжения земной коры в СЗ-ЮВ направлении. Под нетипичными механизмами понимаются фокальные решения сдвигового и взбросового типа, а также решения со сбросовыми подвижками по плоскостям СЗ простирания, поперечного основным структурам впадины. При доминировании сбросов по плоскостям СВ простирания 29 % решений из выборки фокальных механизмов показывают на несбросовый тип смещений в очагах, из которых на сдвиги и их комбинации с другими типами смещений (сбросо- или взбрососдвиги) приходится 18 % и на взбросы (включая сдвиговзбросы) - 11 %. Их реализация происходит преимущественно по плоскостям СЗ простирания, а также по субмеридиональным и субширотным, при этом для сдвиговых подвижек характерно правостороннее смещение по СЗ и субмеридиональным плоскостям и, соответственно, левостороннее смещение по субширотным и малочисленным СВ плоскостям. Землетрясения с нетипичными механизмами распределены практически по всей впадине, но необходимо отметить увеличение их числа на юго-западном замыкании впадины (Култукский сегмент) и в восточном борту Центральной котловины. В действующем поле растяжения земной коры поперечные сдвиги играют роль трансферных разломов, аккомодируя различия в скоростях и векторах деформаций локальных блоков в пределах впадины, и в региональном масштабе между соседними рифтовыми впадинами.