ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ СИБИРСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК АДМИНИСТРАЦИЯ НОВОСИБИРСКОЙ ОБЛАСТИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
СИБИРСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК
АДМИНИСТРАЦИЯ НОВОСИБИРСКОЙ ОБЛАСТИ
КОМИССИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ДЕЛАМ ЮНЕСКО
НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
МАТЕРИАЛЫ
XLIX МЕЖДУНАРОДНОЙ
НАУЧНОЙ СТУДЕНЧЕСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ
«Студент и научно-технический прогресс»
16–20 апреля 2011 г.
ГЕОЛОГИЯ
Новосибирск
2011
УДК 55
ББК Дзя431
Материалы ХLIX Международной научной студенческой конференции
«Студент и научно-технический прогресс»: Геология / Новосиб. гос. ун-т.
Новосибирск, 2011. 138 с.
Конференция проводится при поддержке Президиума Сибирского отделения Российской Академии наук, Российского фонда фундаментальных
исследований (грант № 10-04-06804-моб_г), Администрации Новосибирской области, Комиссии РФ по делам ЮНЕСКО.
Редакционная коллегия:
Председатель – чл.-корр. РАН В. С. Шацкий.
Заместитель председателя – чл.-корр. РАН В.А. Верниковский.
Ответственный секретарь – И.М. Маматова
Члены бюро секции – чл.-корр. РАН В. А. Каширцев,
д-р геол.-минерал. наук А. Э. Изох,
канд. геол.-минерал. наук Ю. Д. Литасов,
д-р физ.-мат. наук Л. А. Назарова,
канд. геол.-минерал. наук В. В. Благовидов,
С. В. Яскевич,
А.Е. Игольников.
© Новосибирский государственный
университет, 2011
ПАЛЕОНТОЛОГИЯ И СТРАТИГРАФИЯ
РАНГЕОМОРФНЫЕ ОРГАНИЗМЫ ИЗ СЫЛВИЦКОЙ СЕРИИ
ВЕРХНЕГО ВЕНДА СРЕДНЕГО УРАЛА
А. В. Колесников
Новосибирский государственный университет
Рангеоморфные организмы представляют собой своеобразные листовидные тела, состоящие из ветвящихся трубчатых структур [1,2]. Впервые
на них обратил внимание в Намибии H. Schneiderhöhn и им же был выделен голотип Rangea schneiderhoehni [3]. Эти находки вызвали
у палеонтологов большой интерес из-за своей, не похожей на другие, специфической формы и неясного происхождения. Характерной морфологической особенностью рангеоморф является трубчатое строение. Трубочки
имеют ответвления в виде более мелких трубочек, направленных в одну
сторону, образуя древовидную структуру [1-4]. Организмы распространены в поздневендских отложениях континентальных склонов и мелководных обстановок Намибии в интервале 543-547 млн. лет и острова Ньюфаундленд в интервалах 565-570-575 млн. лет [1-2]. В 2003 г. в отложениях
крутихинской подсвиты чернокаменской свиты из сылвицкой серии Среднего Урала были обнаружены отпечатки рангеоморфных организмов. Рангеоморфы Урала отличаются от остальных, прежде всего, наличием более
мощных трубок с ответвляющимися мелкими трубочками. Общая структура формы тела менее древовидная, нежели рангеоморфы Намибии и
Ньюфаундленда. В 2009 году организована повторная экспедиция в район
местонахождения рангеоморф где более детально были описаны разрезы с
отпечатками древних организмов. Установлен прибрежно-морской дельтовый, с признаками осушения, генезис обстановок обитания [5]. Крутихинская подсвита коррелируется с зиганской свитой в разрезе Усть-Катав
(Южный Урал), U-Pb-цирконовый возраст которой определен по вулканическим туфам и составляет 548 млн. лет. Таким образом, можно сделать
выводы о том, что рангеоморфные организмы освоили разнообразные обстановки обитания: от континентального склона до мелководной дельтовой равнины с признаками осушения. Рангеоморфы составили наиболее
успешную в плане эволюции группу - они существовали на протяжении 30
млн. лет в разнообразных условиях обитания, а новое местонахождение на
Среднем Урале делает их вторыми “молодыми” рангеоморфными организмами.
______________________________
1. G. M. Narbonne, Modular Construction of Early Ediacaran Complex Life
Forms, Science, vol. 305, p. 1141-1144 (2004).
3
2. D. Grazhdankin, A. Seilahcer, A re-examination of the Nama-type Vendian
organism Rangea schneiderhoehni, Geological Magazine 142(4), p. 1-12, Cambridge University Press, United Kingdom (2005).
3. H. Schneiderhöhn, Beiträge zur Kenntnis der Erzlagerstätten
und der geologischen Verhältnisse des Otaviberglandes, Abhandlungen
herausgegeben von der Snckenbergishen naturforschenden Gesellschaft 37, p.
221-318, Deutsch-Südwestafrika (1920).
4. S. Xiao, B. Shen, A uniquely preserved Ediacaran fossil with direct evidence
for a quilted bodyplan, PNAS, vol. 102, no. 29, p. 10227-10232 (2005)
5. Д. В. Гражданкин и др. Осадочные системы сылвицкой серии (Верхний
венд Среднего Урала). Екатеринбург (2010).
Научный руководитель – канд. геол.-минерал. наук Д. В. Гражданкин
РАННЕПЕРМСКИЕ БРАХИОПОДЫ РОДА JAKUTOPRODUCTUS
НИЗОВЬЯ Р. ДЬЕЛЕНДЖА (ЗАПАДНОЕ ВЕРХОЯНЬЕ)
В. И. Макошин
Северо-Восточный федеральный университет им. М. К. Аммосова, Институт геологии алмаза и благородных металлов СО РАН
Стратиграфическая последовательность брахиопод ассельского
и сакмарского ярусов в Западном Верхоянье остается дискуссионной [1, 2].
В результате обработки коллекции беспозвоночных из опорного разреза
пограничных сакмарско-артинских отложений низовья р. Дьеленджа [3]
установлены три сменяющихся по разрезу брахиоподовых комплекса.
Нижний комплекс (хорокытская свита) содержит вид Jakutoproductus
verkhoyanicus (Fredericks), широко распространенный в нижней перми
Верхоянья и севера Сибири. В изученной выборке выделены также особые
формы, которые предварительно определены как J. sp. N1 и J. sp. N2, возможно, являющиеся новыми видами.
Средний комплекс (основание эндыбало-эчийской свиты) представлен
видом J. insignis Abramov et Grigorjeva, известным в эчийском горизонте
Верхоянья [1] и характеризующим верхнесакмарский подъярус.
Верхний комплекс (120 м от подошвы эндыбало-эчийской свиты) содержит единичные экземпляры J. aff. terechovi Zavodowsky. Вид J. aff.
terechovi является индексом одной из зон мунугуджакского горизонта
Омолонского массива.
Приведенные данные позволили обосновать в разрезе границу нижнего
и верхнего подъярусов сакмарского яруса и уточнить стратиграфическое
взаимоотношение руководящих видов брахиопод рассматриваемого интервала.
4
Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (09-04-00757)
и РФФИ-Восток (09-05-98518-р_восток).
______________________________
1. Абрамов Б. С., Григорьева А. Д. Биостратиграфия и брахиоподы перми
Верхоянья. М.: Наука, 1988. 204 с.
2. Клец А. Г. Верхний палеозой окраинных морей Ангариды. Новосибирск: Академическое изд-во Гео, 2005. 241 с.
3. Кутыгин Р. В., Будников И. В., Бяков А. С. и др. Новые данные о стратиграфическом взаимоотношении брахиопод рода Jakutoproductus и иноцерамоподобных двустворок в нижней перми Западного Верхоянья // Отечественная геология. 2010 №5. С. 97–104
Научные руководители: канд. геол.-минерал. наук Р. В. Кутыгин
канд. геол.-минерал. наук С. С. Рожин
КОМПЛЕКСНОЕ ИЗУЧЕНИЕ БРАХИОПОД
ИЗ НИЖНЕКАЗАНСКИХ ОТЛОЖЕНИЙ ПРИКАЗАНСКОГО РАЙОНА
Д. Н. Мифтахутдинова
Казанский (Приволжский) федеральный университет
Изучена коллекция раннеказанских брахиопод, собранная автором летом 2010 г. на правом берегу Волги в Приказанском районе. Здесь в темносерых глинах обнаружены многочисленные раковины различной степени
сохранности. Всего отобрано около ста экземпляров брахиопод, изучены
их систематический состав, строение и микроструктура. В результате проведенного исследования получены следующие результаты.
1. Систематический состав включает восемь видов брахиопод, относящихся в четырем родам и трем отрядам. Преобладают представители отряда Productida. Они имеют небольшие размеры, тонкие, хрупкие раковины, поэтому в породе встречены массовые скопления их обломков и фрагменты игл. В сообществе продуктид доминируют Aulosteges horrescens
horrescens (Verneuil) и Aulosteges fragilis (Netschajew). Совместно с ними
встречаются более редкие экземпляры видов Aulosteges horrescens sokensis
Grigorjewa и Aulosteges wangenheimi (Verneuil). Брахиоподы отряда Spiriferida обладают довольно крупными, массивными, прочными раковинами
хорошей сохранности. Преобладают Licharewia stuckenbergi (Netschaew),
наряду с ними присутствуют Licharewia rugulata (Kutorga). Доля атиридид
в составе комплекса брахиопод невелика, они представлены единичными
экземплярами Pinegathyris royssiana royssiana (Keyserling) и Bajtugania
netschaevi Grunt.
5
2. Изготовлены различно ориентированные шлифы для изучения микроструктуры брахиопод. Кроме того, получены свежие сколы раковин для
их исследования с помощью электронного сканирующего микроскопа.
Полученные результаты позволили изучить строение стенки раковин, которая состоит из двух слоев: более тонкого наружного и утолщенного
внутреннего, образованного кристаллами кальцита.
В пределах Приказанского района аналогичное исследование данной
группы фауны с использованием современного оборудования проведено
впервые. Оно является скромным вкладом автора в дело изучения казанских брахиопод, широко используемых при стратификации и корреляции
разрезов.
Научный руководитель
Г. М. Сунгатуллина
–
канд.
геол.-минерал.
наук,
доцент
НОВЫЕ ДАННЫЕ О ТАКСОНОМИЧЕСКОМ РАЗНООБРАЗИИ РАДИОЛЯРИЙ ИЗ ВЕРХНЕГО ОРДОВИКА ГОРНОГО АЛТАЯ
А. М. Семёнова1,2, О. Т. Обут2
Новосибирский государственный университет
2
Институт нефтегазовой геологии и геофизики
им. А. А. Трофимука СО РАН
1
Поля выходов ордовикских отложений достаточно широко распространены на территории Горного Алтая. В ходе студенческой геологической
практики автором было подробно изучено три кремнисто-терригенных
разреза верхнего ордовика, расположенных в северо-западной части Горного Алтая (Sennikov et al., 2004).
Разрез «Бараний – 2» находится у села Усть-Чагырка, на правом борту
приустьевой части ручья Бараний. В данном разрезе вскрываются отложения верхней части карадокского яруса и нижней части ашгильского яруса
верхнего ордовика (карадокский и ашгильский ярусы соответствуют новым ярусам МСШ: сандбийскому, катийскому и хирнантскому), местные
литостратиграфические подразделения: техтеньская свита и свита Вторых
утёсов. Отложения представлены снизу вверх: тонким переслаиванием
песчаников и алевролитов, далее переслаиванием алевролитов, аргиллитов
и кремнистых отложений, верхняя часть разреза представлена массивными
карбонатами с прослоями кремней и алевролитов с граптолитами зоны
persculptus. Немногочисленные раковины радиолярий средней сохранности были получены из кремнистых прослоев в средней части разреза. Разрез «Суетка» находится в правом борту р. Суетки, в 2 км выше села Суетка, на южном склоне высоты 323,6 м. В данном разрезе вскрываются
6
отложения карадокского и ашгилльского яруса, им соответствуют местные
литостратиграфические подразделения: кремнисто-терригенная толща и
сыроватинская свита. Разрез сложен переслаиванием аргиллитов c граптолитами зоны supernus, окремнённых аргиллитов, силицитов. В нижней
части разреза наблюдаются линзовидные тела водорослево-биогермных
известняков с остатками конодонтов. Радиолярии распространены по всему разрезу и представлены наиболее представительной и таксономически
разнообразной ассоциацией хорошей сохранности. Разрез «Тачалов» расположен на левом водоразделе руч. Тачалов, левого притока р. Чагырки, у
с. Усть-Чагырка. В данном разрезе вскрываются отложения ханхаринской
и техтеньской свит (карадок и ашгилл). Нижняя часть разреза представлена переслаивающимися алевропесчаниками, алевролитами и аргиллитами
с граптолитами зоны bicornis, supernus и ornatus, конодонтами, сколекодонтами и хитинозоями, на которых залегают силициты, с тонкими прослоями аргиллитов, верхняя часть разреза представлена массивными серыми
известняками с конодонтами зоны ordovicicus, табулятоморфными кораллами и брахиоподами. Таксономически разнообразные, многочисленные
раковины радиолярий хорошей сохранности были получены из кремнистых прослоев в верхней части разреза. Также в ходе полевых работ был
изучен кремнисто-терригенный разрез «Левый борт реки Чарыш», но отобранные образцы оказались не перспективными и не содержащими раковины радиолярий.
Вышеупомянутые разрезы ранее были опробованы на микрофауну
и из них были получены комплексы радиолярий, представленные 6 видами
в составе 4 родов (Obut et al., 2006). В ходе полевых работ 2010 г. было
проведено дополнительное опробование, с более детальным отбором образцов на микрофауну. Путем химического препарирования была получена представительная коллекция раковин радиолярий, число которых превышает 2000 экземпляров.
На основе анализа отобранной коллекции были выявлены комплексы
радиолярий для каждого из разрезов. Комплексы представлены 9 видами
в составе 6 родов: Protoceratoikiscum chinocrystallum Goto, Umeda et Ishiga,
Protoceratoikiscum sp., Secuicollacta ornata G., U. et I., Secuicollacta sceptry
MacDonald, Kalimnasphaera maculosa Webby et Blom, Borisella subulata
(W. et B.), Inanigutta complanata Nazarov, Inanigutta sp., Palaeotrifidus sp.
Были впервые установлены виды Protoceratoikiscum chinocrystallum
и Palaeotrifidus sp.
Полученные новые данные расширили представления о родовом
и видовом разнообразии комплексов радиолярий, ранее известных
из данных разрезов. Более детально прослежено распространение видов
радиолярий в изученных разрезах и проведено сравнение полученных данных с уже известными комплексами радиолярий из разрезов верхнего ордовика Невады (Renz, 1990), Австралии (Webby, Blom, 1986; Noble,
7
Webby, 2009; Goto, Umeda, Ishiga, 1992), северной Германии (Gorka, 1994)
и Эстонии (Назаров, Нылвак, 1983). На основе проведённого сравнения
было отмечено, что полученные ассоциации верхнеордовикских радиолярий Горного Алтая во многом схожи с комплексами, характерными для
этого временного среза, изученными в других регионах. По таксономическому составу наиболее схожими с алтайскими комплексами радиолярий
оказались невадские и австралийские. Однако австралийские комплексы
гораздо богаче алтайских и насчитывают до 20 видов, принадлежащих 12
родам. Также был отмечен вид, который присутствует во всех комплексах
рассмотренных регионов – Borisella subulata (Webby et Blom).
Научный руководитель – канд. геол.-минерал. наук О. Т. Обут.
МЛЕКОПИТАЮЩИЕ ПЛЕЙСТОЦЕНА БАССЕЙНА РЕКИ АДЫЧА
И. Х. Стручков
Северо-Восточный федеральный университет им. М. К. Аммосова
В данной работе проводится работа по изучению останков млекопитающих, населявших территории бассейна реки Адыча Верхоянского района
в эпоху плейстоцена и за плейстоценом. Изученные материалы взяты из
фонда палеонтолого-этнографического музея Адычинской средней школы
и личной коллекции автора. На берегах реки Адыча люди издавна находили кости древних животных, и с 1955 года учитель Божедонов Николай
Герасимович начал организовать поисково-краеведческие экспедиции
школьников для изучения мамонтовой фауны и сбора материала для фонда
пришкольного музея. Сделаны классификации собранного материала и
промеры костей животных периода плейстоцена, на основании чего мы
пришли к выводу, что в эпоху плейстоцена бассейн реки Адыча населяли
очень редкие виды животных. Мы считаем, что бассейн реки Адыча является уникальным полем исследовательской деятельности. В работе даны
сравнительные данные промеров животных обитавших в плейстоцене.
Также показаны промеры костей слонов обитавших в бассейне реки Адыча
в среднем и раннем плейстоцене. Кости слонов подтверждают, что в плейстоцене, слоны обитали вместе с мамонтами. Мы полагаем, что слоны,
обитавшие в то время, не уступали по величине мамонтам. В бассейне реки Адыча обитали редкие парнокопытные в то время: сайгак, зоргелия,
бизон, овцебык.
В музее имеется 2 фрагмента черепа и роговой стержни лобовой части
овцебыков. Геологический возраст составляет более ранний плейстоцен
или за плейстоценом. Эти кости относятся праэвибосу-овцебыку. Расстояние между рогами более 100 мм. Если сравнить с черепом овцебыка позд8
него плейстоцена, расстояние между рогами более чем в 10 раз. Таких
сравнений не могли найти, в работах ученых. Утверждают, что расстояние
между рогами, чем больше, тем древнее, а размеры черепа становятся еще
меньше.
Из поселка Бетенкес на 7–8 км ниже, обнажение «Улахан Сууллар»
и косы «Максим», найдены 3 черепа затылочной части зоргелии, метакарпальная кости и 2 фрагмента черепа части рогов, а на земном шаре найдены всего 19 костей этого парнокопытного животного. В бассейне реки
Адыча было найдено наибольшее количество костных остатков зоргелии.
В плейстоцене обитало много лошадей, которые сохранились до сих
пор. Высота в холке современных лошадей Адычи с 142 по 156 см.
А высота лошадей раннего плейстоцена − более 230 см. Коренные верхние
зубы лошадей раннего плейстоцена почти 2,5 раз больше, чем коренных
верхних зубов современных лошадей.
Научный руководитель – Н. Г. Божедонов
КОНОДОНТЫ ОРДОВИКА АЛТАЕ-САЯНСКОЙ СКЛАДЧАТОЙ
ОБЛАСТИ И ИХ ЗНАЧЕНИЕ ДЛЯ СТРАТИГРАФИИ
Е. А. Суслова
Новосибирский государственный университет
Конодонты или конодонтовые элементы являлись скелетными частями
сложно устроенного околоротового аппарата вымерших представителей
типа хордовых, относимых к классу Conodonta (или как их ещё называют
конодонтоносителей), которые обитали с позднего кембрия по триас
включительно (Барсков, 1980). Конодонтовые элементы встречаются практически во всех литологических типах пород морского генезиса
и представляют собой микроскопические образования от долей миллиметра до 1 мм, редко до 3-5 мм. Состав конодонтов - фосфат кальция, формула
близка к апатиту (Бурий и др., 2008).
Первый отпечаток конодонтоносителя, содержащего в головной части
конодонтовый зубной аппарат, был обнаружен в 1983г. Е. Кларксоном
в нижнекарбоновых отложениях Грантона, Шотландия (Briggs et al., 1983).
Позже ещё шесть экземпляров конодонтовых животных были найдены
в том же прослое ленточного известняка среди нижнекарбоновых песчаников Грантона. Пять отпечатков животных плохой сохранности известны
из нижнеордовикских сланцев Южной Африки, а так же один
из силурийских доломитов в Северной Америке (Gabbott et al., 1995; Барсков, 1980). По отпечаткам был реконструирован внешний облик конодонтов. Предположительно это были червеобразные организмы с небольшим
9
(до 40 мм) узким (до 2 мм) телом, с отчётливо выраженной головой. Вероятно, питались древними видами планктона. Конодонты были морскими
свободно плавающими эпи- и мезопелагическими животными. Так же у
конодонтов наблюдается глубинная стратификация. Разные по составу, но
одновозрастные ассоциации конодонтов, с очевидным преобладанием каких-либо родов, рассматривают как биофации. На основе биофаций конодонтов можно восстанавливать условия и обстановки осадконакопления в
палеобассейнах и историю их развития, давать оценку относительным
глубинам (Барсков, 1980).
Конодонтовые элементы - микроископаемые и из небольших объёмов
пород можно получить количественно большие комплексы, они устойчивы
в процессах литогенеза, диагенеза и даже метаморфизма благодаря апатитовому составу. Из пород конодонты извлекаются методами химического
препарирования – путем растворения в уксусной, муравьиной или плавиковой кислотах. Широкое пространственное и временное распространение,
их быстрая эволюция позволили создать зональные схемы расчленения по
конодонтам для палеозоя и триаса. На их основе проводятся межрегиональные и глобальные корреляции.
Находки ордовикских конодонтов известны по всему миру. Они описаны из карбонатных и терригенных отложений Северной и Южной Америки, Австралии, Восточно-Европейской и Сибирской платформ, Китая и из
ряда складчатых поясов, включая Алтае-Саянскую складчатую область
(АССО) (Treatise…, 1962, 1981; Барсков, 1980; Albanezi, Bergstrom, 2004).
Наряду с региональными, для ордовика разработаны стандартные зональные схемы по конодонтам для двух крупных регионов – СевероАмериканской и Северо-Атлантической провинций (Albanezi, Bergstrom,
2004), позволяющие проводить широкие корреляции. Характерной особенностью ордовикских конодонтов является присутствие в основном
простых элементов – конических (стержневидных) и рамиформных (пилобразных). Более сложные - платформенные элементы известны только у
представителей верхнего ордовика.
В Алтае-Саянской области описаны и детально опробованы
на микрофауну разнофациальные (кремнисто-терригенные и терригеннокарбонатные) разрезы ордовика с целью выявления новых местонахождений конодонтов (Москаленко, 1977; Изох и др., 2002, 2005; Sennikov et al.,
2008). Из карбонатных и кремнистых пород различными методиками химического препарирования были получены коллекции конодонтов, характеризующие разные стратиграфические уровни. Полученные конодонты
представлены космополитными таксонами, по которым были установлены
9 интервалов в ранге зональных комплексов (Изох и др., 2002). В нижнем
ордовике выделено 4 конодонтовых зональных интервала, с комплексами
конодонтов, состоящих из 24 видов в составе 20 родов. В среднем ордовике установлено всего 2 зональных интервала, представленных конодонта10
ми, принадлежащими 8 видам в составе 5 родов. В верхнем ордовике выделены 3 зональных интервала, конодонтовые комплексы которых охарактеризованы 23 видами в составе 14 родов (Изох и др., 2002, 2005). Найденные конодонты различной степени сохранности, что иногда затрудняет
определение видовой принадлежности. Находки конодонтов в среднем
ордовике АССО немногочисленны, что пока не позволяет полностью охарактеризовать этот интервал. Два зональных уровня установлены только в
средней части среднего ордовика. В настоящее время разрезы этого интервала на территории западной части Горного Алтая и Горной Шории (по
течению р. Лебедь), опробованы на микрофауну и получены первые
находки конодонтов, представленные в основном коническими элементами.
В составе выделенных для АССО зональных комплексов присутствуют
конодонты, являющиеся видами-индексами региональной конодонтовой
зональной шкалы Северо-Атлантической провинции, что позволяет проводить внутри- и межрегиональные корреляции.
Научный руководитель – канд. геол.-минерал. наук О. Т. Обут
11
ТАБУЛЯТЫ ПОЛАТИНСКОЙ СВИТЫ НИЖНЕГО СИЛУРА ГОРНОГО АЛТАЯ
Р. А. Хабибуллина
Институт нефтегазовой геологии и геофизики
им. А. А. Трофимука СО РАН
Новосибирский государственный университет
Силурийские отложения Горного Алтая представлены в основном ритмичным, часто закономерным, чередованием различных терригенных
и карбонатных пород. В преимущественно терригенных разрезах не редко
встречаются отдельные слои и линзы известняков. В карбонатных типах
разрезов широко распространены биогермные постройки, отдельные рифы
и рифовые массивы, а также соседствующие с ними шлейфы терригеннокарбонатно-биогенных, не редко обломочных образований.
В 2010 году автором был отобран материал табулят из разреза «Чичка».
Разрез силурийских отложений «Чичка» находится в районе пос. Келей,
в левом борту лога Чичка (левый борт долины приустьевой части
р. Салдык, являющейся левым притоком р. Малый Келей), в котором
наблюдается последовательность свиты Вторых Утесов, сыроватинской,
полатинской и чесноковской свит. Разрез представлен чередованием песчаников, алевролитов, глинистых известняков и массивных известняков и
является центральной частью рифового массива.
Табуляты приурочены к выходам песчанистых известняков, глинистых
известняков, массивных пелитоморфных известняков, линз известняков в
песчаниках. В составе табулят ранее были выделены четыре комплекса.
Первый комплекс относится к свите Вторых Утесов. Второй комплекс относится к сыроватинской свите и состоит из четырех видов. Третий комплекс находится в полатинской свите. Четвертый комплекс относится к
низам чесноковской свиты.
Наиболее богатый комплекс выделен в полатинской свите, представленной массивными известняками с коралловыми биогермами
и глинистыми известняками. В составе этого комплекса определены виды,
которые относятся к родам Subalveolites Sokolov, 1955; Palaeofavosites
Twenhofel, 1914; Heliolites Dana, 1846; Multisolenia Fritz, 1937; Halisites
Fisher von Waldheim, 1813; Mesofavosites Sokolov, 1951, Coenites Eichwald,
1829.
Научный руководитель − д-р геол.-минерал. наук, проф. Н.В. Сенников
12
КОНОДОНТЫ НИЖНЕГО ДЕВОНА САЛАИРА
С. В. Черниговский
Институт нефтегазовой геологии и геофизики
им. А. А. Трофимука СО РАН
Новосибирский государственный университет
Для лохковского яруса разработана зональная шкала по конодонтам
включающая зоны Icriodus hesperius, Ozarkodina eurekaensis, Ozarkodina
delta, Pedavis pesavis. Наиболее разнообразные ассоциации конодонтов
выявлены в разрезах нижнего девона Невады (США), Аляски (Канада),
Пиренеев (Испания), Баррандиена (Чехия) и Средней Азии [1,2].
На Северо-Восточном склоне Салаира (западная часть Алтае-Саянской
складчатой области) нижнедевонские отложения широко развиты
и охарактеризованы разнообразной фауной. Ранее выделенные здесь конодонты включали следующие таксоны: Pedavis, Pelekysgnathus, Pandorinellina [3].
Толсточихинский карьер расположен на Северо-Восточном склоне Салаира (район г. Гурьевска). По бортам карьера вскрыты томско-заводская
свита и петцевский горизонт, которые представлены слоистыми карбонатными породами, содержащими остатки фауны: конодонтов, водорослей,
брахиопод, рыб и червей. После растворения образцов получен новый материал по конодонтам. В установленной ассоциации определены следующие рода: Icriodus, Pedavis, Pelekysgnathus, Ozarkodina, Panderodus, Pandorinellina, Belodela. Эта ассоциация по таксономическому разнообразию
близка к ассоциациям конодонтов, выделенных в разрезах нижнего девона
Северной Америки и Европы, что позволит проводить более точные межрегиональные корреляции нижнего девона.
______________________________
1. G. Klapper and J. G. Johnson, Endemism and dispersal of Devonian conodonts, Journal of Paleontology, v. 54, №2, p. 400-455 (1980).
2. J. I. Valenzuela-Rios, The Lower Devonian conodont Pedavis pesavis and the
pesavis Zone. Lethaia, Vol. 27, pp. 199-207 (1994).
3. О. Б. Тимофеева, Расчленение нижнедевонских отложений Салаира по
конодонтам, Геология и Геофизика, №11, с. 22-29 (1976).
Научный руководитель – канд. геол.-минерал. наук Н. Г. Изох
13
ПЕТРОГРАФИЯ
АНАЛИЗ СТРУКТУРНО-ТЕКСТУРНЫХ ОСОБЕННОСТЕЙ КАРБОНАТИТОВ МЕСТОРОЖДЕНИЯ ДЕЛЬБЕК (ТУРКЕСТАНОАЛАЙСКИЙ ХРЕБЕТ)
С. А. Мельников
Самарский государственный технический университет.
В районе месторождения Дельбек фиксируются разные по морфологии,
минералогическому составу, особенностям строения и взаимоотношению
с вмещающими кристаллическими сланцами геологические тела, которые,
в зависимости от форм проявлений, условно можно назвать карбонатитами
или карбонатными метасоматитами. Карбонатизация завершает процесс
метасоматоза, связанного со щелочными образованиями матчайского комплекса, и развита в восточной части интрузии в зонах экзо- и эндоконтакта. Анализ структурно-текстурных особенностей пород показал, вопервых, что указанные соотношения минералов в породах характерны, для
метасоматоза, во-вторых, что одним из механизмов образования типично
магматических (образцы из сложноветвящихся жил) пород, однозначно
образованных при подъеме карбонатного расплава, поднимающегося и
заполняющего собой все встреченные на пути ослабленные в структурном
отношении зоны, является магматическая, докристаллизационная дифференциация, а именно ликвация. Косвенно ликвационный механизм образования подобных пород был отмечен и ранее. Так, в полевых книжках геологов, проводящих работы на определение содержания танталониобатов,
встречались указания на то, что в шлихах, отобранных из шурфов, наряду
с пирохлором, перовскитом, касситеритом, арсенопиритом, флюоритом,
шпинелью, сфалеритом, висмутитом, галенитом, а также несколько в
большем количестве встреченными апатитом, магнетитом, баритом, пиритом, пирротином, лимонитом, рутилом, ильменитом, хромитом, были обнаружены единичные зерна золота, имеющие форму идеально округлых
шариков. При просмотре аншлифов и шлифов были описаны варианты
встречаемых структур, интерпретировать которые логичнее всего именно с
позиции ликвационной гипотезы образования карбонатных метасоматитов
Дельбека. Нельзя сказать, что этот механизм образования являлся единственным, скорее всего, мы видим пока только детали единого процесса и
можем наблюдать лишь те моменты, которые видны невооруженным глазом, находятся на поверхности. Цельный механизм образования пород откроется нам только тогда, когда будут проанализированы химические пробы пород и на основании всех имеющихся данных сложится представление о карбонатитах района.
14
Научный руководитель – А. А. Коновалова
ГЕОХИМИЯ Lс-Wо МЕЛИЛИТОЛИТОВ КОЛЛЕ-ФАББРИ
(ЦЕНТРАЛЬНАЯ ИТАЛИЯ)
А. Т. Николаева
Институт геологии и минералогии им. В. С. Соболева СО РАН
Новосибирский государственный университет
Lc-Wo мелилитолиты вулкана Колле-Фаббри состоят из Mel, Wo, Lc,
An, Ti-Gr, Ap, Mgt и Fe-Ni-сульфидов. В их химическом составе отмечаются: 42% SiO2, 11% Al2O3, 38% CaO, 2% MgO, 3.5% FeO, 2% щелочей.
Mel (геленит-акерманитового состава) по сравнению с РМ содержит
примерно на порядок больше LILE, заметно меньше HFSE. Спектр Mel
(рис. 1а) имеет отрицательный наклон с положительными K, Sr
и отрицательными Nb, Zr, Ti аномалиями.
1000
а
образец / РМ
мелилит / РМ
100
10
1
Rb Ba Th
U
Ta
K
Nb La Ce
Sr
Nd Zr
Hf
Sm Eu Gd
Ti
Dy
Y
б
100
10
Er Yb
1
0
Rb Ba Th
melilite
U
Ta
K
Nb La
Ce Sr
inclusion
Nd
Zr Sm Eu Gd
Ti
Dy
Y
Er
Yb Hf
melilitolite
Рис. 1. Спайдердиаграмма: а) Mel; б) мелилитолита и расплавного
включения из Mel.
Микроэлементные составы породы и расплавного включения
в мелилите, гомогенизирующегося при 1320оС, близки (рис. 1б). В мелилитолите и законсервированном в Mel расплаве, содержания Rb, Ba больше на 2 порядка, K – на 1,5 порядка, HFSE (Zr, Hf, Ta, Nb) примерно на
порядок больше по сравнению со значениями РМ. Спектры породы
и включения имеют отрицательный наклон за счет высоких концентраций
LILE, LREE и пониженных HREE. Это говорит о возможном присутствии
в мантийном источнике граната. Известно, что при частичном плавлении
гранатсодержащего источника, располагающегося на глубинах 30–60 км,
в примитивном расплаве обычно увеличивается количество LREE, а HREE
сохраняется в гранатах. На рассматриваемом спектре (рис. 1б) так же, как
и в спектре Mel (рис. 1а), наблюдаются отрицательные Nb, Ti аномалии,
которые, возможно, свидетельствуют о вовлечении корового материала
в магматический процесс. Кстати, на Nb/Ta–La/Nb диаграмме порода
и законсервированный в Mel расплав располагаются в области континентальной коры.
Научный руководитель – канд. геол.-минерал. наук Л. И. Панина
15
ТЕНДЕНЦИИ ИЗМЕНЕНИЯ СОСТАВА ГРАНАТА И КОРДИЕРИТА
В ЗОНАЛЬНОМ МЕТАМОРФИЧЕСКОМ КОМПЛЕКСЕ
П. В. Пивоварова
Новосибирский государственный университет
Тенденции изменения состава сосуществующих граната и кордиерита
изучались в мугурском зональном метаморфическом комплексе (Ю.В. Тува). В пределах комплекса по мере приближения к контакту с монцодиоритами выделяются изограды: исчезновения кианита, ставролита, мусковита, андалузита, появления силлиманита и гиперстена. Указанная зональность отвечает изобарическому сечению при Р = 2−3 кбар [1]. Исследуемая ассоциация граната и кордиерита, которая является популярным
геотермобарометром, является сквозной для всех метаморфических зон.
По мере приближения к контакту (с ростом степени метаморфизма)
в гранатах и кордиеритах наблюдается тенденция понижения железистости, на фоне роста дисперсии их составов. Наблюдаемые закономерности
указывают на отрицательный наклон моновариантных линий равновесия
Сrd→Grt+Al2SiO5+Qtz, что согласуется с результатами большинства экспериментальных работ [2,3]. При этом значения коэффициента распределения (КD) Mg-Fe между гранатом и кордиеритом отчетливо уменьшаются
(от 2,36 до 1,69 в St и Hy зонах соответственно). Разброс КD в соответствии с диаграммой состояния граната-кордиерита [2] отвечает интервалу
Р = 3−6 кбар. Изучение химической зональности минералов показало, что
дисперсия КD не связана с явлениями регрессивного метаморфизма, который проявляется весьма слабо. В частности, изученные фаз однородны по
составу, а мощность диффузионной зональности в них не превышает
150 мкм.
Наблюдаемая дисперсия КD превышает таковую в экспериментальных
работах (при фиксированных Р) и, возможно, связана с отсутствием полного химического равновесия в исследуемых минеральных ассоциациях.
______________________________
1. Каргополов С.А. Метаморфизм мугурского зонального комплекса. Геология и геофизика, 1991, №3, с. 109-119.
2. Holdaway MJ, Lee SM (1977) Fe--Mg cordierite stability in high grade pelitic rocks based on experimental, theoretical, and natural observations. Contrib
Mineral Petrol v. 63:175-198.
3. Lonker SW (1981) The P-T-X relations of the cordierite-garnet-sillimanitequartz equilibrium. Am J Sci 281:1056--1090
Научный руководитель - канд. геол.-минерал. наук С. А. Каргополов
16
Sr-ИЗОТОПНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КАРБОНАТНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ ЦАГАНОЛОМСКОЙ СВИТЫ (ЗАПАДНАЯ МОНГОЛИЯ)
Н. И. Писарева
Новосибирский государственный университет
Шельфовые карбонатные отложения венд-кембрийских чехлов микроконтинентов в пределах Центрально-Азиатского складчатого пояса считаются возрастным репером стабилизации этих структур и их Sr-изотопные
характеристики используют для проведения межрегиональных корреляций
и корректного установления положения осадочных комплексов в стратиграфической последовательности. Нами изучены карбонатные отложения
цаганоломской свиты Дзабханского микроконтинента (западная часть
Монголии), которая представлена известняками и доломитами мощностью
1500 метров. Она с угловым несогласием залегает на породах вулканогенно-осадочной дзабханской серии и согласно перекрывается отложениями
баянгольской свиты.
Образцы исследовались по стандартной методике разложения карбонатов для атомно-абсорбционного изучения и методике селективного растворения с удалением вторичных образований для подготовки к массспектрометрическим
исследованиям
в
лаборатории
изотопноаналитической геохимии ИГМ СО РАН.
В результате проведенных петрографических и геохимических исследований было установлено, что карбонатные породы представлены преимущественно доломитами в верхней части разреза (Mg/Ca≥0.42)
и известняками в нижней части разреза (Mg/Ca≤0.005). Геохимические
критерии для этих отложений (для доломитов: Mg/Са≥0.608, Mn/Sr≤1.2,
Fe/Sr≤3.0; для известняков: Mg/Са≤0.024, Mn/Sr≤0.2, Fe/Sr≤5.0 [1]) свидетельствуют о пригодности использования их при изучении первичного
изотопного состава Sr.
Изотопный состав Sr измерялся на масс-спектрометре Finnigan МАТ262 в одноленточном режиме с использованием Ta–эммитера (Иркутск,
ЦКП ИНЦ РАН). Значения изотопного состава Sr для цаганоломской свиты составляют 0,7072-0,7085. Сопоставление полученных изотопных данных для карбонатных пород цаганоломской свиты со стандартной кривой
вариаций отношений стронция в палеоокеане [1] показало, что отложения
этой свиты накапливались в интервале 600−540 млн. лет назад.
______________________________
1. Кузнецов А. Б., Семихатов М. А., Горохов И.М. и др. Стратиграфия.
Геол. корреляция. 2003 (Т. 11) №5. С. 3-39.
Научный руководитель – д-р геол.-минерал. наук Е. Ф. Летникова
17
ГЕОХИМИЯ ШОНКИНИТОВ И КЛИНОПИРОКСЕНОВ РЯБИНОВОГО МАССИВА (ЦЕНТРАЛЬНЫЙ АЛДАН)
Е. Ю. Рокосова
Институт геологии и минералогии им. В. С. Соболева СО РАН
Новосибирский государственный университет
Рябиновый массив – вулкано-плутоническая постройка, сложенная интрузивными, эффузивными и дайковыми породами калиевого ряда. Дайки
шонкинитов состоят из клинопироксена (Cpx), биотита, калишпата, альбита, апатита, магнетита, титанита. Шонкиниты значительно обогащены малыми элементами относительно PM. На спайдер-диаграмме, нормированной по PM (рис. 1а), спектры шонкинитов имеют отрицательный наклон
из-за более высоких концентраций LILE, LREE и низких HREE. На спектре отмечаются отрицательные Nb, Тi, Hf, Zr и небольшая положительная
Sr аномалии. Отрицательные Nb, Ti аномалии могут свидетельствовать о
вовлечении корового материала в магматический процесс.
а
100,00
пироксен / PM
порода / PM
1000,00
100,00
10,00
1,00
б
10,00
1,00
Rb Ba T h U
K T a Nb La Ce Nd Sr Hf Zr Sm Eu T i Gd Dy Y Er Yb
0,10
0,01
Rb Ba Th U Nb La Ce Nd Sr Hf Zr Sm Eu Ti Gd Tb Dy Y Er Yb Lu
Sal
Ae
Di
Рис. 1. Cпайдер-диаграмма распределения малых элементов: a) в шонкинитах; б) в зеренах клинопироксенов.
Cpx в шонкинитах представлен диопсидом, субкальцевым салитом,
эгирином. Все Cpx существенно обогащены малыми элементами (рис.1б).
При этом диопсид отличается от салита и эгирина более низкими концентрациями малых элементов, а также по индикаторным отношениям Ce/Yb
(2,1 и 8-10), Ti/Zr (7 и >20), La/Yb(0,81 и 2,7-2,9). От Di к Sal, Ae увеличиваются отношения La/Yb, Ce/Yb, что свидетельствует о возрастании легких РЗЭ относительно тяжелых в процессе кристаллизации Cpx. При этом
РЗЭ положительно коррелируются с содержанием в минерале Fe и отрицательно с Mg и Ca. Увеличение РЗЭ от Di к Sal, Ae может быть связано с
восстановительными условиями, о чем свидетельствует увеличение отношений Ti/V от Di к Ae, Sal (от 4 до 6,7). Некоторое истощение HREE относительно LREE в Cpx, а также в шонкинитах может свидетельствовать о
шпинель- или гранатсодержащем мантийных источниках, располагающихся на глубинах 30-60 км.
Научный руководитель – канд. геол.-минерал. наук Л. И. Панина
18
СОСТАВ И УСЛОВИЯ ОБРАЗОВАНИЯ РАННЕДОКЕМБРИЙСКИХ
ГРАНИТОИДОВ ИРКУТНОГО БЛОКА (ШАРЫЖАЛГАЙСКИЙ
ВЫСТУП)
И. В. Титова
Новосибирский государственный университет
Работа посвящена изучению петрографических и петро-геохимических
особенностей гранитоидов Иркутного блока Шарыжалгайского выступа
фундамента Сибирской платформы.
В результате изучения коллекции шлифов и образцов были выделены
несколько групп пород: чарнокиты, эндербиты, лейкократовые биотитовые
гранитоиды и гранитоиды с гранатом. Для гранитоидов всех групп характерны гнейсовидные до массивных текстуры и средне-крупнозернистые
структуры.
На диаграмме (K2O+Na2O)-SiO2 точки составов эндербитов попадают
в области плагиогранитов и гранодиоритов, чарнокитов – гранитов
и гранодиоритов,
лейкократовых
гранитоидов
–
граносиенитов
и субщелочных гранитов, а гранитоидов с гранатом – гранитов, гранодиоритов и кварцевых диоритов. Для эндербитов характерно низкое отношение K2O/Na2O, обусловленное преобладанием плагиоклаза. Это отношение
повышается в чарнокитах (0,5–3,0), в составе которых калишпат доминирует. По петрохимической систематике (Frost et. al., 2001) эндербиты и
чарнокиты относятся к магнезиальным гранитоидам с низким A/CNK (0,71,0). Лейкократовые биотитовые гранитоиды являются магнезиальными,
метаалюминиевыми породами с повышенной щелочностью. Среди гранатсодержащих гранитоидов преобладают магнезиальные, пералюминиевые
разности с широкими вариациями составов от известковистых до щелочных.
Редкоземельные спектры всех гранитоидов характеризуются высоким
отношением (La/Yb)n: 23-54 для чарнокитов и эндербитов, 17-20
для лейкократовых гранитоидов и 65-70 для гранатсодержащих гранитоидов, и преимущественно лишены Eu аномалии. Только среди лейкократовых гранитоидов можно выделить породы с повышенным содержанием
Th, для которых характерно наличие Eu минимума. На мультиэлементных
спектрах для всех гранитоидов отмечаются хорошо выраженные отрицательные аномалии по Nb, Ti и Р.
Таким образом, по петрографическим и петрохимическим особенностям эндербиты, чарнокиты и лейкократовые биотитовые гранитоиды относятся к I-типу, а гранатсодержащие разности – к S-типу гранитов.
Научный руководитель – д-р геол.-минерал. наук О.М. Туркина
19
РЕКОНСТРУКЦИЯ ПРОТОЛИТА И УСЛОВИЯ МЕТАМОРФИЗМА
ОСНОВНЫХ КРИСТАЛЛОСЛАНЦЕВ КАНСКОГО МЕТАМОРФИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА ЕНИСЕЙСКОГО КРЯЖА
А. Д. Чанышев
Новосибирский государственный университет
Данная работа посвящена петрографическим и петрохимическим особенностям основных кристаллосланцев канского метаморфического комплекса Енисейского кряжа, а также определению условий метаморфизма
по составам сосуществующих минералов. Канский метаморфический комплекс включает в себя основные кристаллосланцы, двуполевошпатовые и
глиноземистые гнейсы, гиперстеновые и биотитовые плагиогнейсы, а также чарнокиты и мигматиты.
Главными породообразующими минералами основных кристаллосланцев являются клинопироксен (30–50 %), плагиоклаз (20–50 %), гранат (10–
30 %), гиперстен (10–20 %), роговая обманка (до 10 %), биотит (до 10 %),
кварц (до 5 %). В большинстве образцов удалось обнаружить коронитовые
структуры – реакционные каймы граната вокруг пироксена, что свидетельствует о протекании реакции эклогитизации в породах. Вместе с тем в некоторых шлифах отмечается сосуществование граната и клинопироксена
без образования коронитовых структур. Анализ петрохимических данных
позволил установить, что протолитом пород служили высокожелезистые
толеитовые базальты.
Оценка условий метаморфизма кристаллосланцев проводилась
с использованием минералогических геотермометров и геобарометров
по составам сосуществующих минералов. Для определения температуры
были использованы термометры Д. Эллиса и Т. Грина, Л. Арановича и
Р. Бермана, Р. Повелла и Е. Кроха. Использование барометров Р. Ньютона
и Д. Перкинса, а также П. Веллса позволило установить давление. В целом
для кристаллосланцев были получены близкие значения T (600–700 ºC) и
P (7–8,5 кбар). Исследование P-T параметров проводилось для ассоциации
Cpx + Pl + Opx + Grt + Qtz.
Ранее полученные оценки условий метаморфизма по ассоциации
Qtz + Opx + Sil составляют Т≥900ºС, Р≥8 кбар.
Научный руководитель – канд. геол.-минерал. наук В. П. Сухоруков
20
МИКРОСТРУКТУРА ОКСИДОВ ЖЕЛЕЗА И ТИТАНА В ИНТРУЗИВНЫХ ТРАППАХ ЗАПАДНОГО СЕКТОРА СИБИРСКОЙ
ПЛАТФОРМЫ
А. В. Шихова
Новосибирский государственный университет
Институт геологии и минералогии имени В. С. Соболева СО РАН
В крупнообъемных телах интрузивных траппов содержится все возможное разнообразие оксидов железа и титана. Форма, размер и состав
индивидов отражают кинетику кристаллизации и остывания расплавов
и могут служить индикатором этих процессов.
Распределение оксидов в интрузиях зависит от размеров тел
и динамики охлаждения магматических камер. Тонкораспыленная вкрапленность оксидов краевой части силлов сменяется зоной с преобладанием
скелетных ромбоэдрических дендритов ильменита и кубооктаэдрических
агрегатов титаномагнетита. По мере удаления от контакта они сменяются
каркасными и футлярными кристаллами. Далее размеры вкрапленников
оксидов увеличиваются, становятся изометричными.
Оксиды магматической стадии представлены смешанными кристаллами – продуктами распада твердых растворов системы Fe-Ti-O. Внутренняя
часть зерен ульвошпинели имеет тонкое «тканевое» ильменитмагнетитовое строение, а периферия содержит частицы ильменита.
Автометасоматические
преобразования
долеритов
приводят
к разложению оксидов и выносу железа, сохранению только каркасов оксида титана с образованием псевдоморфоз рутила. В экзоконтактах интрузий с карбонатными породами сформировались магнезиальные
и известковые скарны, а также магнетитовые и сульфидно-магнетитовые
руды. Рудный магнетит представлен твердыми растворами системы FeMg-Al, закономерно изменяет состав и микроструктуру в разных парагенезисах. В зонах дробления формируются гидротермальные жилы выполнения с гематитом, появление которого связано со смешением магматогенных флюидов с насыщенными кислородом растворами вмещающих толщ.
Выполненное изучение микроструктур оксидов позволяет сделать вывод, что становление интрузивных трапповых комплексов сопровождалось
развитием флюидных рудно-магматических систем, приводящих к появлению скарново-магнетитовых руд ангаро-илимского типа и сульфидных
медно-никелевых руд норильского типа, что позволяет отнести СреднеЕнисейскую провинцию к числу потенциально перспективных на открытие крупных месторождений.
Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований, проект № 09-05-00602.
Научный руководитель – д-р геол.-минерал. наук, проф. М. П. Мазуров
21
МИНЕРАЛОГИЯ
ТИПОМОРФНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ЦИРКОНА ГРАНИТОИДОВ
ВЕРХНЕУРМИЙСКОГО МАССИВА (ПРИАМУРЬЕ)
М. М. Мачевариани, В. И. Алексеев
Санкт-петербургский государственный горный институт
им. Г. В. Плеханова (технический университет)
В работе представлены результаты исследований индикаторных
свойств циркона гранитоидов Верхнеурмийского массива с применением
кристалломорфологического анализа и растровой электронной микроскопии.
По совокупности кристалломорфологических данных в биотитовых
гранитах выделены три генерации циркона. В породах главной фазы преобладают ранние короткопризматические, бурые и медовые полупрозрачные зерна с тонкой зональностью и метамиктными ядрами. Для гранитов
дополнительной фазы характерны бесцветные длиннопризматические
цирконы с минеральными включениями. Наиболее поздние редкометальные циннвальдитовые граниты содержат субизометричный неоднородный
грубозональный циркон. Анализ эволюционных кристалломорфологических трендов на диаграмме Ж. Пюпина показал преобладание морфотипов
циркона P4, P1 и позволил предположить, что кристаллизация биотитовых
гранитов проходила в маловодных условиях, при температурах 900–
750 °С, а формирование редкометальных циннвальдитовых гранитов связано с флюидонасыщенным расплавом, имевшим температуру 750–650 °С,
и завершалось уже в гидротермальных условиях.
Электронно-микроскопическое изучение цирконов показало устойчивое присутствие в них железа (0,4–1,0 %) и повышение к периферии содержания U и Th. В цирконах циннвальдитовых гранитов зафиксировано
высокое значение отношения Hf / Zr. Общий состав примесей в изученных
пробах (Hf, U, Th, REE, Y) представляет собой еще одно доказательство
повышенной щелочности среды кристаллизации цирконов.
Таким образом, полученные данные свидетельствуют о магматическом
происхождении исследованных цирконов, возрастании в истории магматизма флюидонасышенности и снижении температуры расплава. Поздние
цирконы несут в себе ясные признаки вторичных химических и физических преобразований в условиях движения магмы и повышенной гидротермальной активности.
Научный руководитель – д-р геол.-минерал. наук, чл.-корр. РАН
Ю. Б. Марин
22
АЛЛАНИТ В ГРАНИТАХ ВЕРХНЕУРМИЙСКОГО МАССИВА
(ПРИАМУРЬЕ)
П. И. Михеева, В. И. Алексеев
Санкт-петербургский государственный горный институт
им. Г. В. Плеханова (технический университет)
Одним из самых распространенных минералов гранитоидов является
алланит (ортит). Он установлен в различных интрузивных сериях, но тяготеет к породам молибденовых провинций. Нами алланит выявлен в качестве главного акцессорного минерала в биотитовых гранитах главной фазы
Верхнеурмийского массива, расположенного на западе Баджальского оловорудного района (Хабаровский край). Пространственная сопряженность
Верхнеурмийского массива с крупнейшим Правоурмийским месторождением олова определяет важность изучения акцессориев в гранитах для выявления условий формирования редкометального оруденения.
Алланит в биотитовых гранитах отличается высоким идиоморфизмом,
призматическим габитусом и густой бурой окраской, достигая в длину 1–
2 мм. Оптические свойства свидетельствуют об отсутствии в нем следов
метамиктизации. Использование электронно-зондового микроанализа позволило установить, что исследуемый минерал представлен алланитом(Ce): (Ce1,01La0,55Nd0,33Th0,01)1,9(Al0,6Fe0,78)1,38Si4,02O12OH. В его составе присутствуют такие элементы-примеси как Th, Ti, Mn, Nd, La. Алланит в
среднезернистом граните характеризуется зональностью: от ядра кристалла к краевой части происходит снижение содержаний Th и повышение содержаний Ce, La.
В редкометальных гранитах литий-фтористого типа, с которыми генетически связано олово-вольфрамовое оруденение был обнаружен другой
вид алланита – алланит-(Y):
Ca1,85(Y1,83Dy0,13Yb0,11Er0,08)2,15(Al0,63Fe0,08)0,71Si3,26O12OH
с изоморфными примесями Ce, Sm. Для него характерны причудливые
ксеноморфные очертания, незначительные размеры (10–50 мкм) и пятнистость, обусловленная колебанием соотношения Y/REE.
Таким образом, наличие алланита в биотитовых гранитах соответствует
региональной металлогенической специализации Приамурья. Но установленное впервые наличие в литий-фтористых гранитах алланита-(Y) противоречит представлениям В. И. Вернадского и В. В. Ляховича о принадлежности оловорудных гранитов к монацитовому типу.
Научный руководитель – д-р геол.-минерал. наук, чл.-корр. РАН
Ю. Б. Марин
23
ТЕМНЫЕ СЛЮДЫ ГРАНИТОИДОВ МАССИВА СЕВЕРНЫЙ
(ЧУКОТКА)
Е. В. Полякова, В. И. Алексеев
Санкт-петербургский государственный горный институт
им. Г. В. Плеханова (технический университет)
На севере Чукотки вблизи г. Певек расположен Северный массив,
включающий интрузии литий-фтористых гранитов. В геологическом
и петрографическом отношении массив изучен достаточно хорошо. В его
пределах известны месторождение урана ураново-слюдкового типа Северное и месторождение олова жильно-штокверкового типа Лево-Эргувээмское, в настоящее время законсервированные. Однако в минералогическом
отношении массив исследован недостаточно. В докладе изложены результаты исследования темных слюд массива Северный как минералов, несущих ценную генетическую информацию.
Темные слюды массива Северный были изучены при помощи оптических методов, дифрактометрии, растровой электронной микроскопии. Химический состав слюд был изучен методами электронно-зондового микроанализа и пламенной фотометрии.
Установлено, что темные слюды гранитов главной фазы представлены
литиевым сидерофиллитом, заместившем биотит. Темные слюды редкометальных гранитов обогащены литием по сравнению со слюдами вмещающих крупнозернистых гранитов. Получен важный методический результат: параметры элементарной ячейки слюд зависят от соотношения в них
алюминия и лития.
С использованием более чем ста шлифов выполнено минералогическое
картирование района: исследована объемная доля темной слюды, содержащей включения, от общего количества этой слюды. Так как слюда без
включений – это литийсодержащий сидерофиллит, замещающий биотит,
то фактически была закартирована интенсивность проявления метасоматоза. В результате мы выяснили, что метасоматическое изменение слюд
наиболее проявлено в центральном куполе Северного массива и в его северо-западной части, а также на севере массива.
Установленные закономерности могут быть использованы при локальных поисковых исследованиях. Литионизация биотита может служить региональным признаком проявления редкометального гранитного магматизма.
Научный руководитель – д-р геол.-минерал. наук, чл.-корр. РАН
Ю. Б. Марин
24
ПАРАМЕТРЫ ПОЗДНЕМАГМАТИЧЕСКОГО МИНЕРАЛООБРАЗОВАНИЯ ТУРМАЛИНОНОСНЫХ ГРАНИТНЫХ ПЕГМАТИТОВ
(НА ПРИМЕРЕ ЖИЛ ШАХДАРИНСКАЯ, ЛЕСХОЗОВСКАЯ, Ю-З
ПАМИР)
Е. И. Астрелина
Институт геологии и минералогии им. В. С. Соболева СО РАН
Новосибирский государственный университет
Цель данной работы состоит в определении фазового и химического
состава пегматитообразующей среды при переходе от магматической кристаллизации к гидротермальной. Данные получены при изучении особенностей фазового и химического состава включений в минералах двуполевошпатового, околомиаролового и миаролового комплексов гранитных
пегматитов, которые представляют магматическую, переходную и гидротермальную стадии кристаллизации. Включения исследовались методами
термометрии и Рамановской спектроскопии.
Кварц двуполевошпатового, околомиаролового и миаролового комплексов жилы Лесхозовская содержит сингенетичные расплавные (РВ) и
флюидные (ФВ) включения. РВ раскристаллизованы, среди силикатных
фаз, представленных, главным образом, слюдой, различимо флюидное
обособление с дочерним кристалликом (кр) сассолина Н3ВО3. ФВ содержат газ (г) + жидкость (ж) + кр. Н3ВО3 и, возможно, другие бораты. Размер
и соленость ФВ увеличиваются от двуполевошпатового комплекса к миароловому. РВ в миароловом комплексе жилы более редки. Турмалин двуполевошпатового комплекса жилы Шахдаринская содержит углекислотноводные включения разных генераций с неодинаковым соотношением г:ж
СО2, что указывает на вариации плотности углекислоты, свидетельствующие о неизохоричности системы и ее открытости. Сингенетичные РВ и ФВ
отмечены только в околомиароловом комплексе жилы и по фазовому составу схожи с включениями жилы Лесхозовская.
Среда на переходной стадии от магматической кристаллизации
к гидротермальной была гетерогенна и содержала силикатный расплав,
обогащенный В, F и водой, борнокислый флюид (13−21 масс. % Н3ВО3)
и кристаллические фазы. Образование минералов изученных комплексов
происходило при 615 оС и 2,8−3,8 кбар. Плотность растворов для жилы
Лесхозовская составляет 0,88г/см3, а для жилы Шахдаринская —
0,74 г/см3.
Данная работа выполнена при поддержке гранта Carl Zeiss.
Научный руководитель – канд. геол.-минерал. наук, доцент С. З. Смирнов
25
МИНЕРАЛОГИЯ СПОДУМЕНОВЫХ ПЕГМАТИТОВ ТАШЕЛГИНСКОГО ПОЛЯ (ГОРНАЯ ШОРИЯ) НА ПРИМЕРЕ ЖИЛЫ ЮРЬЕВСКАЯ
О. А. Гаврюшкина
Новосибирский государственный университет
Сподумен является рудным минералом, главным минеральным источником лития, перспективным сырьём для целей электрохимической энергетики.
Ташелгинское месторождение расположено в Междуреченском районе
Кемеровской области, в бассейне реки Ташелга. Среди гранитных пегматитов этого месторождения на основании различий минерального состава
выявлено четыре разновидности: 1) олигоклаз-микроклиновые с биотитом;
2) двуслюдяные альбит-микроклиновые; 3) мусковитсодержащие микроклин-альбитовые; 4) сподумен-микроклин-альбитовые с мусковитом.
Нами была детально изучена жила Юрьевская, представляющая сподуменмикроклин-альбитовый с мусковитом пегматит. В строении жилы были
выделены три зоны: 1) краевая зона, представленная маломощной мелкозернистой породой, состоящей преимущественно из тёмной слюды;
2) кварц-полевошпатовая зона со значительным содержанием сподумена и
постоянным присутствием мусковита; 3) зоны блокового микроклина и
кварца.
Методами электронно-микрозондового анализа, вторично-ионной массспектрометрии и атомной абсорбции были изучены составы породообразующих минералов – сподумена, полевых шпатов, мусковита. По полученным результатам были рассчитаны кристаллохимические формулы.
Химический состав сподумена близок к идеальной формуле LiAlSi2O6.
Главными примесями являются Fe, Mn, K, Na, которые входят в позицию
M1, а позиция M2 полностью заселена Al. Таким образом, изоморфное
замещение происходит по схеме 2Li+ = Mn2+ + □, 2Li+ = Fe2+ + □.
Вторым концентратором лития является мусковит. Содержание Li
в нём варьирует от 0,05 до 0,09 ф. е.
Акцессорными минералами являются пирит, пирротин, касситерит,
танталит-колумбит, монацит, циркон, микролит, апатит, уранинит.
Работа выполнена при поддержке интеграционного проекта № 29 РАН.
Научный руководитель – канд. геол.-минерал. наук, доцент С. З. Смирнов
26
ПРИМЕНЕНИЕ ТЕРМОМАГНИТНОГО АНАЛИЗА ПРИ ИССЛЕДОВАНИИ ДОННЫХ ОСАДКОВ ОЗЕРА ЯРОВОЕ
Д. М. Гильманова
Казанский (приволжский) федеральный университет
Для проведения термомагнитного анализа были отобраны 16 образцов,
основой для отбора послужили результаты обработки коэрцитивных спектров. Из 200 образцов были выбраны пробы с наибольшими значениями
намагниченности.
По результатам интерпретации кривых дифференциального термомагнитного анализа (ДТМА) донных осадков из озера Яровое колонка была
разбита на 3 части (по глубине): 1)образцы, соответствующие глубинам
4,04-3,46; 2) вторая группа – на глубинах 3,46-0,4; 3) приповерхностные
жидкие осадки.
При рассмотрении кривых замечаем, что для всех образцов характерен
эндотермический эффект в районе температур 90−180 ˚С. Это связано
с удалением свободной воды из осадков, также при температуре 180 ˚С
уходит связанная вода.
Группа 1. Характерной особенностью этой группы является рост
намагниченности при температуре 350-370 ºС и затем резкий спад
при температуре 450 ºС. Это характерно для лепидокрокита. Лепидокрокит антиферромагнитен, при нагревании происходит дегидратация
с образованием маггемита. При дальнейшем прогревании маггемит окисляется до гематита, и на кривой второго нагрева мы наблюдаем пик при
температуре 650 ºС, что отвечает точке Кюри гематита. Рост намагниченности в области температур около 200 ˚С свидетельствует о наличии в образцах окисленных зерен магнетита, которые, вероятнее всего, являются
аллотигенными и многодоменными обломками разрушенных материнских
пород, об этом так же свидетельствует небольшой пик у одного из образцов при 550 ˚С во время первого нагрева.
Группа 2. На дифференциальных кривых первого нагрева
при температуре 400 ˚С начинается рост намагниченности, максимум приходится на 450 ˚С, все пики повторяют друг друга, отличаются лишь по
интенсивности. Это можно связать с наличием в породе пирита. Спад
намагниченности в области температур около 550−600 ˚С свидетельствует
о наличии в образцах магнетита, о происхождении которого трудно судить
только по этим данным. Вероятно, что в образцах есть как аллотигенные,
так и аутигенные (возможно – биогенные) зерна магнетита различного
происхождения.
Группа 3. Для этой группы не выделено характерных минералов.
Научный руководитель – д-р геол.-минерал. наук, проф. Д. К. Нургалиев
27
ВЫРАЩИВАНИЕ НОВЫХ СЦИНТИЛЛЯЦИОННЫХ КРИСТАЛЛОВ SrI2:Eu2+ И ИССЛЕДОВАНИЕ ИХ СВОЙСТВ
А. А. Голошумова
Новосибирский государственный университет
Институт геологии и минералогии имени В. С. Соболева СО РАН
В последнее время ведется интенсивный поиск новых сцинтилляционных кристаллов с высокими эффективными параметрами для регистрации
ионизирующего излучения. Большое внимание привлекает SrI2:Eu2+, который проявляет сцинтилляционные свойства, превосходящие параметры
других материалов: энергетическое разрешение менее 4 % на 662 кэВ [1] и
световыход свыше 100 000 ф/МэВ [2]. Однако эти кристаллы до сих пор
остаются малоизученными.
В представленной работе подробно описаны процессы синтеза, роста,
результаты исследований структуры и свойств кристаллов Sr0,97Eu0,03I2.
Методом мокрого синтеза нами были получены кристаллогидраты иодидов стронция и европия, которые подвергались дегидратации. При этом
были оптимизированы параметры этого процесса (температурный режим и
давление). Это имеет особую значимость в виду чрезвычайной гигроскопичности исследуемого материала.
Из полученных иодидов методом Бриджмена (вертикальный вариант)
выращивали кристаллы SrI2:Eu2+ размером 15 × 40 мм с чистой оптически
прозрачной частью 25 мм. Скорость опускания ампулы составляла
1 мм/час, вертикальный температурный градиент в зоне роста кристалла
15 ºC/см.
По данным рентгенограмм порошка и монокристалла была определена
структура легированных кристаллов и позиции катионов Eu в ней.
Также в ходе работы были получены спектры пропускания и спектры
люминесценции кристаллов. Было отмечено значительное влияние на них
воды, адсорбированной из атмосферы.
В ходе работы было установлено, что исследуемые кристаллы
Sr0,97Eu0,03I2 безусловно являются перспективным сцинтилляционным материалом. Однако в силу чрезвычайной гигроскопичности работа с ними
требует особых условий.
______________________________
1. Cody M. Wilson, Edgar V. Van Loef, Jarek Glodo, Nerine Cherepy, Giulia
Hull, Stephen Payne, Woon-Seng Choong, William Moses, Kanai S. Shah //
Hard X-Ray, Gamma-Ray and Neutron Detector Physics X, Edited by A. Burger, L.A. Franks, R.B. James, Proc. of SPIE 7079 (2008) 707917.
2. N. Cherepy, S. A. Payne, R. Hawrami, A. Burger, L. Boatner, E. V. Loef, K.
Shan//Mater. Res. Soc. Symp. Proc. 1164 (2009) 1164-L11-04.
Научный руководитель – д-р техн. наук Л. И. Исаенко
28
ВЫРАЩИВАНИЕ КРИСТАЛЛОВ КВАСЦОВ И ИССЛЕДОВАНИЕ
ИХ ОПТИЧЕСКИХ СВОЙСТВ
Е. В. Ковалёнок
Новосибирский государственный университет
Выращивая кристаллы в лабораторных условиях, мы тем самым изучаем процессы их образования в природе. Искусственное получение позволяет создавать кристаллы с требуемыми параметрами и свойствами, воспроизводить природные аналоги. Появляется возможность выращивать и
изучать кристаллы новых перспективных веществ, которые окажутся востребованными в различных областях промышленности.
Природные аналоги квасцов: минералы алунит (алюмокалиевые
квасцы), сольфатарит (алюмонатриевые), чермигит (алюмоаммониевые).
Именно квасцы являются самым лучшим модельным материалом
для изучения основных параметров процессов, протекающих при выращивании кристаллов из водных растворов. С этой целью они выращивались
даже на космической станции «Салют-5».
Современное оборудование позволяет получать данные о различных
свойствах кристалла даже на небольших образцах. Поэтому для выращивания кристаллов квасцов из водных растворов нами был выбран самый простой метод: после снижения температуры раствора до комнатной рост кристалла из пересыщенного раствора шел за счет испарения растворителя.
Этим методом были выращены кристаллы алюмокалиевых
KAl(SO4)2∙12H2O, хромокалиевых KCr(SO4)2∙12H2O, алюмоаммониевых
NH4Al(SO4)2∙12H2O и железоаммониевых NH4Fe(SO4)2∙12H2O квасцов размерами от 2 × 2 × 2 мм3 до 50 × 50 × 20 мм3.
На спектрофотометре «SHIMADZU UV-3600» проведено исследование
оптических свойств как насыщенных растворов, так и выращенных из них
кристаллов квасцов. Если, в частности, для алюмокалиевых квасцов спектры пропускания кристалла и раствора практически идентичны, то для
железоаммониевых квасцов спектры кристаллов и маточного раствора заметно отличаются.
Уточнена
растворимость
железоаммониевых
квасцов
NH4Fe(SO4)2∙12H2O в воде (41,6 г безводной соли в 100 мл воды при 25 ˚С),
поскольку даже в «Химической энциклопедии» дано неверное значение.
Научный руководитель – В. А. Гец.
29
ОСОБЕННОСТИ ЭКОГЕОХИМИИ ПОЧВ
ЗАПАДНОГО ШПИЦБЕРГЕНА
П. В. Ласовский
Томский государственный университет
За последние десятилетия интерес к арктическим территориям колоссально возрос из-за обнаружения больших запасов нефти и газа, а также
с продолжающимся освоением немногочисленных угольных месторождений. Следовательно, возросла антропогенная нагрузка на уязвимые арктические экосистемы.
На протяжении 2005−2010 гг. сотрудниками «Полярной морской геологоразведочной экспедиции» ведутся исследования в области экогеохимического состояния почв Западного Шпицбергена, в которых автор работы принимал непосредственное участие. В 2010 году были получены данные для сравнительного анализа показателей суммарного загрязнения (Zc)
по двум участкам. Первый располагался в пределах шахтерского поселка
Баренцбург и включал в себя полигон ТБО и отвал продуктов горных выработок; второй располагался на противоположном берегу Ис-фиорда, на
западном берегу Имер-бухты, где отсутствует прямая антропогенная
нагрузка за исключением атмосферного переноса.
Суммарный показатель загрязнения рассчитывался на основании содержания в почве 8 микроэлементов (Pb, Zn, Cu, Co, Cd, Ni, Cr, Mn)
и полуколичественного содержания железа.
Полученные данные показали, что в целом суммарный показатель загрязнения на обоих участках не превышает минимального уровня (Zc < 8),
но, как и следовало ожидать, максимальные показатели суммарного загрязнения
на первом участке хоть и незначительно, но выше
(Zcmax = 4,27), чем на втором (Zcmax = 3,48). Также на первом участке следует отметить четко выраженную область повышенных показателей загрязнения, обусловленную прохождением через нее автомобильной дороги
и непосредственным расположением в ней полигона ТБО и отвалов продуктов горных выработок.
Все это приводит к выводу, что на данном этапе развития экогеосистема острова находится в удовлетворительном состоянии, но необходимо
проводить ежегодный комплексный мониторинг состояния геологических,
литотехнических и эколого-геологических систем [1].
______________________________
1.
Мониторинг геологических, литотехнических и экологогеологических систем / В. А. Королев – М.: КДУ, 2007. – 416 с.
Научный руководитель – д-р геол.-минерал. наук, проф. В. П. Парначев
30
ВЫРАЩИВАНИЕ КРИСТАЛЛОВ КАЛИЙ ТИТАНИЛ–ФОСФАТА
ИЗ РАСТВОР–РАСПЛАВОВ, СОДЕРЖАЩИХ WO3
Н. С. Мартиросян
Институт геологии и минералогии им. В. С. Соболева СО РАН
Новосибирский государственный университет
Выращивание кристаллов калий титанил-фосфата является актуальной
задачей, поскольку они обладают уникальными нелинейно-оптическими
свойствами.
Калий титанил-фосфат выращивают раствор-расплавным методом, используя в качестве растворителей различные полифосфаты калия. Однако
данные системы отличаются высокой вязкостью, склонностью к переохлаждению и стеклованию. Введение добавок легкоплавкого вольфрамого
ангидрида (WO3) позволяет снизить вязкость раствор-расплавов, улучшить
технологические параметры процесса и качество выращенных кристаллов.
Однако кристаллы, полученные с применением больших добавок вольфраматного растворителя, имели желтовато-коричневый оттенок, обусловленный вхождением в их структуру ионов вольфрама в количестве до десятых долей масс. % [1].
Целью данной работы является введение оптимальных добавок WO3
в наиболее перспективные фосфатные растворители К4Р2О7 и К6Р4О13. Методом ВПА были построены ликвидусы систем К4Р2О7 – КТiOPO4
и К6Р4О13 – КТiOPO4. Определены оптимальные составы растворителей:
0,85 mol % К4Р2О7 – 0,15 mol % WO3 и 0,75mol % К6Р4О13 – 0,25 mol %
WO3. Построены кривые растворимости калий титанил-фосфата
в системах с найденными растворителями. Методом спонтанной кристаллизации на платиновую петлю были выращены бесцветные спонтанные
кристаллы. С использованием растворителя 0,75 mol % К6Р4О13 – 0,25 mol
% WO3 на затравку, ориентированную по [100], выращен монокристалл
весом 32,3 г размером 33×45×17 мм3. Температурный интервал роста – от
1000 до 950°С. Скорость снижения температуры и вытягивания кристалла – 1–3 град/сут, 0,3 мм/сут, соответственно. Использовали реверсивное
вращение затравки 10 об./мин.
В ходе исследований найдены раствор-расплавы, содержащие WO3, для
выращивания объемных монокристаллов КТР оптического качества.
______________________________
1. Цветков Е.Г. Выращивание объемных монокристаллов фосфата титанил-калия из раствора-расплава методом Чохральского // Неорганические
материалы, 1997, т.33, №3, с.364 – 368
Научный руководитель – д-р техн. наук А. Е. Кох.
31
ГЕОТЕРМОБАРОМЕТРИЯ МЕТАМОРФИЧЕСКИХ ГРАНАТКЛИНОПИРОКСЕНОВЫХ ПОРОД СВЕРХВЫСОКИХ ДАВЛЕНИЙ
МЕСТОРОЖДЕНИЯ КУМДЫ-КОЛЬ
А. О. Михно
Новосибирский государственный университет
Относительно генезиса гранат-пироксеновых и пироксен-карбонатных
пород Кокчетавского массива высказываются следующие предположения:
1) В результате субдукции континентальной коры происходила
дегидратация и плавление протолитов гpанат-биотитовыx гнейсов
и сланцев, что повлекло за собой образование высокоплотного флюида/расплава, обогащенного калием. Этот расплав взаимодействовал с
карбонатными породами, в результате чего образовались известковосиликатные породы, содержащие высококалиевый клинопироксен. [1];
2) Согласно [2], калийсодержащие клинопироксены являются
реликтами в ультравысокобарических породах, сформировавшихся
в мантийных условиях при давлениях значительно выше 40 кбар,
согласно затем метасоматически преобразованных в амфиболитовой
фации метаморфизма.
Гранат исследованного образца характеризуется высоким содержанием миналов гроссуляра (90−95 мол. %) и альмандина (5−8мол. %),
содержание миналов пиропа и андрадита не превышает 5 мол. %,
клинопироксен по химическому составу попадает в поле натриевого
авгита.
В настоящей работе приводятся данные о включениях клинопироксена
с прогрессивной зональностью по содержанию К2О. (Содержание К2О
в центре зерна 0,24 %, в краевой части зерна − 0,54 %) Следовательно,
можно предположить, что рост высококалиевого клинопироксена
происходил не только на стадии понижения давления, но и на стадии
повышения давления. Также этот факт может объясняться изменением
активности калия в калийсодержащем флюиде/расплаве.
__________________________
1. Шацкий и др. Некоторые аспекты метаморфической эволюции
ультравысокобарических известково-силикатных пород Кокчетавского
массива. // Геология и геофизика, 2006, т. 47, № 1, c. 105-118.
2. Перчук и др., Реликты калиевых пироксенов из безалмазных пород
Кокчетавского массива (Северный Казахстан) // Доклады РАН, 1996,
т. 348, № 6, с. 790-795.
Научный руководитель – канд. геол.-минерал. наук А. В. Корсаков
32
ВЫЩЕЛАЧИВАНИЕ СУЛЬФИДНЫХ РУД РАСТВОРАМИ, СОДЕРЖАЩИМИ ПРИРОДНЫЕ ГУМУСОВЫЕ КИСЛОТЫ
С. П. Новикова
Новосибирский государственный университет
Институт геологии и минералогии им. В. С. Соболева СО РАН
Окисление сульфидных минералов руд, отвалов и хвостохранилищ создает угрозу загрязнения поверхностных и грунтовых вод окружающих
территорий токсичными тяжелыми металлами. В настоящее время актуальным является вопрос о степени влияния природных гумусовых веществ
(ГВ) на процессы миграции и осаждения металлов. В работе приведены
данные экспериментального изучения взаимодействия сульфидсодержащих руд колчеданно-полиметаллического месторождения Кызыл-Таштыг
(Восточная Тува) с различными типами растворов, в том числе содержащих растворы гумусовых кислот (ГК), которые извлекались из торфа Кирсановского болота (Томская область).
Выщелачивание измельченных до 1−2 мм сульфидов (рентгенофазовый
анализ показал преобладание халькопирита и пирита) проводилось
в течение двух месяцев водой (раствор 1), водной (раствор 2, рН = 4,05)
и кислотно-щелочной вытяжками из торфа (раствор 3, рН = 4,29). Содержания Сорг., определенные по методу Тюрина, во 2-м и 3-м растворах составили 0,019 % и 0,09 %, что соответствует природным поверхностным
водам, близким по типу к болотным. Во всех случаях кислотность растворов уменьшалась на протяжении опыта, что связано с растворением кальцитовых пленок, покрывавших рудные зерна. Подтверждением этому являются высокие концентрации Ca в растворах (более 60 мг/л; определение
методом ИСП-АЭС); количество Fe и Cu определялось методом ААС.
Установлено, что природные органические кислоты способствуют
устойчивому накоплению Fe и Cu в растворе даже с ростом рН.
В частности, при достижении пиковой концентрации Cu (~4 мг/л на
14 сутки) в растворах 1 и 2 в случае выщелачивания водой содержание ее
постепенно уменьшается практически до уровня определения, в то время
как растворы, содержащие ГК, сохранили достигнутые содержания металла (~4,3 мг/л и ~7,2 мг/л для растворов 2 и 3). Причиной этого является
образование растворимых комплексов Cu с природными органическими
кислотами в диапазоне значений pH эксперимента (pH = 4,05÷6,25). Еще
более контрастным является поведение Fe, которое в водных растворах
подвержено гидролизу с осаждением Fe(OH)3, а в присутствии ГК накапливается (~3,8 мг/л и ~6,6 мг/л в растворах 2 и 3).
Научный руководитель – д-р геол.-минерал. наук О. Л. Гаськова
33
ГИДРАТАЦИЯ Ca,Na,K-ЛОМОНТИТА
С. В. Ращенко, Ю. В. Серёткин, В. В. Бакакин
Новосибирский государственный университет
Институт геологии и минералогии им. В. С. Соболева СО РАН
Институт неорганической химии им. А. В. Николаева СО РАН
Ca,Na,K-ломонтит |Ca4-xNaxKx(H2O)m|[Al8Si16O48] и Ca-ломонтит
|Ca4(H2O)n|[Al8Si16O48]
принципиально
различаются
способностью
к гидратации. Содержание H2O в Ca-ломонтите скачкообразно увеличивается при достижении относительной влажности 70−80 % [1] и не меняется
с ростом давления при сжатии в водосодержащей среде [2]. Ca,Na,Kломонтит считается неспособным к гидратации при атмосферном давлении [3] и под давлением ранее не изучался. Образец Ca,Na,K-ломонтита
|Ca2.73Na1.44K1.03(H2O)m|[Al7.93Si16.07O48] (Ахалцихе, Грузия) был изучен методом монокристальной рентгеновской дифрактометрии при различной
влажности и при сжатии в ячейке с алмазными наковальнями до 11,4 кбар
в водной среде.
При повышении относительной влажности с 30 % до 70 % содержание
H2O в Ca,Na,K-ломонтите увеличилось с 11,8 до 13,2 молекул на формульную единицу. Последующее смачивание образца существенно
не сказалось на содержании H2O.
Эксперименты при повышенном давлении выявили регулярную дополнительную гидратацию образца. При давлении около 8 кбар был достигнут
её предел – ≈15 молекул H2O на формульную единицу. Дальнейшее повышение давления существенно не сказалось на гидратированности.
Отличия в способности к гидратации между Ca-ломонтитом и Ca,Na,Kломонтитом обусловлены наличием в структуре последнего катионов K,
влияющих на ориентацию водных молекул и возможность реорганизации
системы водородных связей в каналах.
_______________________________
1. A. Yamazaki et al., Phase change of laumontite under relative humiditycontrolled conditions, Clay Science, 8 (1991), 79-86.
2. Y. Lee et al., Pressure-induced migration of zeolitic water in laumontite,
Phys. Chem. Minerals, 31 (2004), 421-428.
3. J. Stolz, T. Armbruster., X-ray single-crystal structure refinement of Na, Krich laumontite, originally designated ‘primary leonhardite’, N. Jb. Miner. Mh.
(1997), 131-144.
Научный руководитель – д-р хим. наук Ю. В. Серёткин
34
ХАРАКТЕРИСТИКА ФЛЮИДНОЙ СИСТЕМЫ ГЕРФЕДСКОГО
ЗОЛОТОРУДНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ (ЕНИСЕЙСКИЙ КРЯЖ)
(ПО ДАННЫМ ИССЛЕДОВАНИЯ ФЛЮИДНЫХ ВКЛЮЧЕНИЙ)
М. А. Рябуха
Новосибирский государственный университет
Исследуемое Герфедское месторождение расположено в ЮжноЕнисейском районе и относится к кварцево-жильному типу. Рудная зона
месторождения в целом приурочена к крылу антиклинали, в ядре которой
выступает Татарский гранитоидный плутон. Месторождение представляет
собой линейно вытянутые в меридиональном направлении субсогласные
кварцевые жилы. Эти жилы локализуются на контакте нижнепротерозойской пенченгинской и верхнепротерозойской кординской свитами.
Свиты сложены кварц-хлорит-серицит-углеродистыми сланцами, измененными эффузивами и углеродистыми филлитовидными сланцами, соответственно.
На субсогласные кварцевые жилы, бедные золотом (1−2 г/т), накладываются многочисленные оперяющие жилы субширотного простирания
с низким (< 1 г/т) и высоким (> 2,8−10 г/т) содержаниями золота.
При помощи методов термобарометрии, криометрии и КРспектроскопии исследованы флюидные включения в золотоносном
и незолотоносном кварце.
Кварцевая ассоциация из субсогласных жил формировалась
из гомогенных существенно водно-хлоридных, низко соленых (менее
7,0 мас. % NaCl-экв.) растворов в интервале температур от 120 до 230 °С и
давлений 0,1−0,5 кбар. Кварцевая ассоциация из оперяющих жил с низким
содержанием золота образовалась в интервале температур от 150 до 350 °С
и давлении 0,5-2,0 кбар, при участии гомогенного и гетерогенного флюидов. Концентрация флюидов изменялась до 10 мас. % NaCl-экв. Газовая
составляющая растворов представляет собой смесь СО2, СН4 и N2. Оперяющие жилы, богатые золотом, формировались гетерогенными углекислотно-водными флюидами в интервале температур от 150 до 400 °С и давлений 1,1−2,5 кбар. Соленость изменялась от 6,0 до 23,3 мас. % NaCl-экв.
Полученные результаты свидетельствуют о том, что для безрудных
или слабооруденелых участков характерны, как правило, низкотемпеРатурные разновидности кварца. Потенциально рудоносными являются
средне-высокотемпературные разновидности кварца.
Научный руководитель – канд. геол.-минерал. наук, доцент Н. А. Гибшер.
35
ОБ АРАГОНИТЕ И ПАРАМОРФОЗАХ АРАГОНИТА
В МЕСТРОЖДЕНИЯХ САМАРСКОЙ ОБЛАСТИ
Н. В. Свиридов
Самарский государственный технический университет
О характерных выделениях радиально-лучистых агрегатов арагонита
в Сакмарском ярусе Яблоневого Оврага (Самарская обл.) известно давно.
Действительно, шестоватые кристаллы имеют псевдогексанальную форму,
которую обычно формируют тройники арагонита. Вместе с этим у этих
кристаллов было замечено наличие плоскостей совершенной спайности,
что не свойственно арагониту, но характерно для кальцита.
Для уточнения вида полиморфной модификации карбоната кальция
был проведен ряд исследований. Исследованиям подверглись шесть образцов: два радиально-лучистых с Яблоневого Оврага (Самарская обл.), по
два кальцита с Водинского месторождения (Самарская обл.) и Верх - Исетского месторождения (Средний Урал).
На первом этапе была проведена качественная химическая реакция на
арагонит – реакция Мейгена. Во всех опытах был получен результат, свидетельствующий о кальцитовой природе образцов. Затем были проведены
аппаратные исследования. Три образца подверглись термическому анализу
на комплексном термоаналитическом устройстве Дериватограф Q-1500 D.
На всех полученных дериватограммах явно прослеживался пик температурной диссоциации при 900−950 °С, связанный с высвобождением СО2,
характерным для кальцита.
Для сравнения так же исследовали фрагмент раковины ископаемого
моллюска из меловых отложений вблизи с. Климовки (Самарская обл.)
Изучение его при большом увеличении с помощью электронного микроскопа JEOL JSM-6390A показало, что он состоит из гексагональных призматических кристаллов, что свойственно для тройников арагонита.
В дальнейшем работы выполнялись на установке ДРОН-2. Анализ
рентгеновского спектра радиально-лучистого образца подтвердил, что он
является параморфозой кальцита по арагониту, в то время как фазовый
состав фрагмента раковины по данным рентгенограммы состоит практически из равных долей кальцита и арагонита.
Остается открытым вопрос о времени преобразования арагонита
в кальцит в Яблоневом Овраге. Если оно происходило фактически сразу
после образования арагонита, то шансов найти там подобный минерал нет.
Если же оно происходило в ходе разработки карьера, то еще существует
возможность найти образцы арагонита.
Научный руководитель - доцент А. А. Сидоров
36
ПОИСК РАСТВОРИТЕЛЯ ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ БОРАТОВ MBO3
(где M=La, Sc, Y) И СЛОЖНЫХ СОЕДИНЕНИЙ НА ИХ ОСНОВЕ
М. В. Федорова
Институт геологии и минералогии им. В. С. Соболева СО РАН
Новосибирский государственный университет
В настоящее время для выращивания тройного Y0.57La0.72Sc2.71(BO3)4
используется соединение Li6B4O9, с инконгруэнтным плавлением при
Т = 700 ˚С и обладающее высокой вязкостью и летучестью [1], что затрудняет выращивание качественных монокристаллов. Как показано в работе
[2], для снижения вязкости системы в раствор-расплав вводят добавку LiF,
который разрушает цепочечную структуру B2O3.
Нами был проведен поиск среди систем, на основе боратов и фторида
лития. Найдена система LiBO2-LiF с простой эвтектикой состава 59 мол. %
LiBO2 и Тпл = 725 ˚С [3].
Для исследования пригодности данного растворителя методом визуально-политермического анализа (ВПА) были построены кривые растворимости для LaBO3,YBO3,ScBO3,LaSc3(BO3)4 в интервалах температур от
800−1000оС и методом спонтанной кристаллизации изучено фазообразование в данных системах. Рентгенографическая идентификация кристаллических фаз, подтверждает отсутствие взаимодействия основного вещества
с компонентами растворителя. На примере бората лантана отработана методика двухстадийного твердофазного синтеза ортоборатов. Проведена
сравнительная оценка кривых растворимости предложенного растворителя
и известного в литературе Li6B4O9. Таким образом, найденный флюс состава 59 мол. % LiBO2 и 41 мол. % LiF обладает рядом преимуществ: пониженная вязкость, хорошая растворимость, отсутствие взаимодействия с
компонентами системы, что позволяет получать качественные монокристаллы.
______________________________
1. Ning Ye, Yang Zhang, Wei Chen, Douglas A. Keszler, Gerard Aka. Growth
of nonlinear optical crystal Y0.57La0.72Sc2..71(BO3)4//J. Crystal Growth 292
(2006) 464-467.
2. Lin Zhou-Bin, Hu Zu-Shu, Wang Guo-Fu. Growth and characterization of γNd3+: LaSc3(BO3)4 crystal // Chinese J. Struct. Chem. vol.20, No4, 256-258,
2001.
3. Petit M.G., Jaeger M. // C. r. Acad. Sci., 1957, v.244, No 13, p.1734.
Научный руководитель – д-р техн. наук А. Е. Кох
37
СИНТЕЗ ДВОЙНЫХ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ БОРАТОВ С ПРИМЕНЕНИЕМ МЕТОДА МЕХАНИЧЕСКОЙ АКТИВАЦИИ
М. В. Федорова
Институт геологии и минералогии им. В. С. Соболева СО РАН
Новосибирский государственный университет
В настоящей работе исследуется возможность получения двойных боратов легких лантаноидов в системе Y2O3-Sc2O3-HBO2 по следующим реакциям:
Y2O3 + Sc2O3 + 4HBO2 = 2YSc(BO3)2 +2H2O↑
(1)
Y2O3 + 3Sc2O3 +8HBO2 = 2YSc3(BO3)4 + 4H2O↑
(2)
Для облегчения синтеза соединений по (1) и (2) была использована
предварительная механическая активация (МА) порошковых смесей.
В реакциях борная кислота HBO2 образует воду. Ее применение в качестве
компонента смесей позволило не только провести реакции (1) и (2) в режиме «мягкого» механохимического синтеза, но и следить за степенью их
протекания. Для МА применялась шаровая планетарная мельница «пульверизетте-6» с барабаном (диаметр 7,5 см, объем 350 мл) и шаровой загрузкой (число 50, радиус 0,5 см) из карбида вольфрама (плотность
14,7 г/см3, твердость по шкале Мооса 9). Для выхода воды МА проводилась без вакуумного уплотнения в барабане. Полученные после МА образцы изучались методами рентгенофазового (РФА) и дифференциального
термического анализа (ДТА), а также отжигом на воздухе до 1200 °C.
Было показано, что в зависимости от условий МА можно получить различные степени протекания реакций (1) и (2) вплоть до образования искомых соединений (несколько уширенные основные рефлексы РФА для МА
образцов согласуются с таковыми после их отжига, а при отжиге не имеет
места убыль веса образцов). Результаты РФА также показали:
- идентичность структуры YSc(BO3)2 полученного после отжига МА
образцов, структуре продукта после спонтанной кристаллизации;
- согласование линий YSc(BO3)2 и YSc3(BO3)4 по интенсивности
и углам, но с заметным сдвигом рефлексов YSc3(BO3)4 в сторону больших
углов;
- синтез YSc(BO3)2 и YSc3(BO3)4 происходит при 1000 °C в течение 1 ч.
Результаты ДТА показали, что синтез двойных боратов из МА образцов не полного протекания реакций (1) и (2) происходит в интервале температур 700−730 °C, что согласуется с литературными данными
для синтеза простых боратов иттрия и скандия [1], а для образцов полного
протекания характерные для реакций тепловые эффекты не наблюдается.
Результаты позволяют предположить, что в системе двойных боратов
иттрия и скандия имеет место образование твердых растворов.
______________________________
1. Madarász J., Beregi E., Sztatisz J., Földvári I., Pokol G. // Journal of Thermal
Analysis and Calorimetry. 2001. V. 64. № 3. P. 1059-1065.
Научный руководитель – д-р хим. наук Ф. Х. Уракаев
38
МИНЕРАЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ БАКЧАРСКОГО ЖЕЛЕЗОРУДНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ
К. В. Шмидке
Томский политехнический университет
Бакчарское железорудное месторождение расположено в юговосточной части в Западно-Сибирской низменности в административных
границах Бакчарского района Томской области и является одним
из крупнейших месторождений железной руды в России и в мире. Месторождение распложено в междуречье рек Андарма и Икса, являющихся
верховьями реки Чаи, левого притока реки Оби, и принадлежит к ЗападноСибирскому железорудному бассейну, простирающемуся с юга на север
прерывистой полосой более чем на полторы тысячи километров. Месторождение открыто в 1957 году поисково-разведочной партией ЗСГУ под
руководством А. А. Бабина [1].
В геологическом строении месторождения принимают участие отложения мезозоя и кайнозоя. Внизу вскрыты отложения верхнего мела, перекрывающиеся осадками палеогена и неогена. Месторождение приурочено
к северной оконечности куполообразной структуры мезозоя, называемой
Бакчарским грабенным валом, и имеет брахиантиклинальное строение северо-восточного простирания, где выделяются три железорудных горизонта (снизу вверх): нарымский, колпашевский и бакчарский.
По структурным особенностям, химическому и минералогическому составу в промышленном отношении бакчарские руды группируются
в шесть типов: плотные гетит-гидрогетитовые с сидеритовым цементом,
рыхлые гетит-гидрогетитовые, лептохлоритовые с хлорит-сидеритовым
цементом, конгломератовидные с крупными оолитами, сидеритовые
и глауконитовые с сидеритовым цементом.
Содержание железа в рудах и рудных горизонтах не равномерное.
Наиболее обогащены железом руды бакчарского горизонта (30–46 %).
В плотных желто-бурых гетит-гидрогетитовых и рыхлых темно-бурых
оолитовых рудах содержание железа наибольшее (40 % и более),
в сидеритовых и глауконитовых – снижается до 32–34 и 27–32 % соответственно. Основное количество железа в рудах находится в окисной форме
в виде оолитов гетита и гидрогетита и в цементе, меньшая часть – в виде
закиси в сидеритовом и хлоритовом цементе, в оолитах лептохлорита и
глауконита. В закисной форме железо преобладает в сидеритовых, глауконитовых и конгломератовидных рудах. В рудах обнаружены повышенные
концентрации Au, Pt, Pd [3].
Минералогический состав руд Бакчарского месторождения можно разделить на три генетические группы: аутигенные, глинистые и обломочные
[1, 2].
Аутигенные минералы.
39
Сульфиды в железных рудах имеют ограниченное распространение.
Наиболее распространен пирит, реже отмечаются мельниковит, марказит,
пирротин, арсенопирит.
Окислы и гидроокислы. Основными рудными минералами руд являются
гетит и гидрогетит, слагающие оолиты, бобовины, обломки окисленных
пород и руд, замещая зерна полевого шпата, кварца, и нередко присутствуют в цементе. Редко встречаются лепидокрокит, гематит, гидрогематит, магнетит, пиролюзит, гиббсит, опал, халцедон, хлориты (шамозит,
тюрингит, стриговит, глауконит, гизингерит).
Карбонаты на месторождении представлены в основном сидеритом
и реже анкеритом, доломитом и кальцитом.
Фосфаты в рудах месторождения встречаются в двух разновидностях:
фосфаты кальция и фосфаты железа. Из кальциевых фосфатов наиболее
часто встречаются каллофан и франклинит, реже – апатит, курскит, подолит. Среди железистых фосфатов в рудных телах преобладает вивианит,
редко отмечаются α- и β-керчениты, коллинстит.
Глинистые минералы.
В рудных телах глинистые минералы в подчиненном количестве встречаются в виде обломков неправильной формы, цемента или тонких слойков глин. Наиболее распространены каолинит, монтмориллонит, реже –
гидрослюда, бейделлит.
Обломочные минералы.
Обломочные минералы составляют значительную часть руд
и вмещающих пород. В них преобладают кварц, полевые шпаты и обломки
разных пород. В тяжелой фракции доминируют эпидот, ильменит, лейкоксен, циркон; в меньших количествах – биотит, роговая обманка, турмалин, гранат; в незначительных количествах – мусковит, анатаз, рутил, апатит, ставролит; в единичных знаках – андалузит, силлиманит, дистен,
сфен, тремолит, корунд.
______________________________
1. Бабин А.А. Геолого-экономическая характеристика Бакчарского и Колпашевского месторождений // Западно-сибирский железорудный бассейн.
– Новосибирск: СО АН СССР, 1964. – С. 270-290 с.
2. Николаева И.В. Бакчарское месторождение оолитовых железных руд.
// Новосибирск: СО АН СССР, 1967. – 129 с.
3. Пшеничкин А.Я., Коробейников А.Ф., Колпакова Н.А. К вопросу об
оценке осадочных железных руд Бакчарского месторождения на благородные металлы // Материалы региональной конференции геологов Сибири,
Дальнего Востока и Северо-Востока. Т. 2. – Томск: ГалаПресс, 2000. –
С. 137-138.
Научный руководитель
А. Я. Пшеничкин
–
канд.
40
геол.-минерал.
наук,
доцент
ГЕОФИЗИКА
ЗОНДИРОВАНИЯ НЕФТЕГАЗОВЫХ СКВАЖИН И ВОЗМОЖНОСТЬ ОЦЕНКИ МИНЕРАЛИЗАЦИИ ПЛАСТОВЫХ ВОД ПО
ДАННЫМ МЕТОДОВ ВИКИЗ, БКЗ
А. В. Астафьев
Новосибирский государственный университет
В настоящее время изучение и оценка нефтегазовых месторождений
происходит в очень больших объемах в районе Западной Сибири. Кроме
района Западной Сибири, в промышленную разработку все больше
и больше вовлекаются месторождения нефти и газа Восточной Сибири.
Одним из самых распространенных методов изучения скважин, бурящихся
на нефть и газ, является электрометрия, предназначенная для исследования
пространственного распределения удельного электрического сопротивления горных пород, подверженных техногенным изменениям, с конечной
целью – определения коэффициента нефтенасыщенности.
На данном этапе развития обработки и интерпретации данных каротажа остро стоит вопрос об оценки минерализации пластовых вод. Этот параметр играет важную роль в расчете коэффициента нефтенасыщенности
пласта, так как практика показывает, что минерализация пластовых вод
может изменяться в широком диапазоне УЭС. Прямые методы отбора воды из пласта существуют, но очень часто зона проникновения бурового
фильтрата не позволяет взять “чистую” пробу воды на анализ ее солености.
В данной работе рассматриваются результаты исследования оценки
минерализации пластовых вод по данным каротажа (ВИКИЗ, БКЗ). Для
оценки данного параметра необходимо учитывать факторы, влияющие
на УЭС пласта: параметр пористости, параметр поверхностной проводимости, параметр температуры и другие. Для опробования методики были
взяты реальные каротажные диаграммы по нескольким скважинам Федоровского месторождения. С помощью программы EMF Pro (ИНГГ СО
РАН) были построены геоэлектрические модели водонасыщенных коллекторов. После учета параметров пористости, поверхностной проводимости
и температуры, получены значения удельного сопротивления пластовой
воды и ее минерализация.
Научный руководитель – д-р техн. наук, проф. Ю. Н Антонов
41
РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗУЧЕНИЯ АЗИМУТАЛЬНОЙ АНИЗОТРОПИИ
ГЕОЛОГИЧЕСКОГО РАЗРЕЗА ПО ДАННЫМ МНОГОВОЛНОВОГО ВСП СКВАЖИНЫ ПЛТ-830
П. С. Бекешко
Институт нефтегазовой геологии и геофизики
им. А. А. Трофимука СО РАН
Новосибирский государственный университет
Основным методом скважиной сейсморазведки является метод вертикального сейсмического профилирования (ВСП), особенностью данного
метода является то, что источник находится на поверхности земли, а регистрация сейсмических волн происходит во внутренних точках среды, т.е. в
скважине.
В работе представлены результаты поляризационного анализа поперечных и обменных волн, а так же основные этапы и результаты обработки данных многоволнового ВСП скважины Плт-830. Поперечные волны
более чувствительны к анизотропии, чем продольные, поэтому диагностику анизотропии легче всего проводить по анализу этих волн.
Результаты поляризационного анализа, проведённого по двум ПВ, показывают, что азимутальная анизотропия обнаруживается в большом диапазоне глубин, причём азимут поляризации быстрой волны остаётся постоянным и составляет 165˚. Такая анизотропия может быть вызвана наличием преимущественного направления субвертикальной трещиноватости
или ориентации вытянутых зёрен песчаника. Ориентация зёрен возможна в
условиях осадконакопления при наличии течения, либо может быть вызвана переупаковкой зёрен при горизонтальном тектоническом напряжении. Независимо от причины азимутальной анизотропии, направление поляризации быстрой поперечной волны будет совпадать с направлением
максимальной проницаемости коллектора. Амплитудно-частотные спектры падающей продольной волны подтверждают данные анализа анизотропии, поскольку поглощение высоких частот максимально, когда
направление распространения волны лежит в плоскости перпендикулярной плоскости трещин.
Азимутальная анизотропия, возникающая под действием тектонических сил, позволяет прогнозировать зависимость проницаемости от
направления движения флюида. Этот эффект необходимо учитывать при
планировании системы разработки месторождения.
Научный руководитель – канд. техн. наук, доцент С. Б. Горшкалев
42
РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНО-АЛГОРИТМИЧЕСКИХ СРЕДСТВ
УЧЕТА ВЛИЯНИЯ СКВАЖИНЫ И ЭКСЦЕНТРИСИТЕТА
НА СИГНАЛЫ ВИКИЗ
Ф. В. Вологдин
Институт нефтегазовой геологии и геофизики
им. А.А. Трофимука СО РАН
В настоящее время метод высокочастотных индукционных каротажных
изопараметрических зондирований (ВИКИЗ) все больше применяется
для исследований в скважинах, заполненных буровыми растворами с высокой электропроводностью. В этих условиях буровой раствор и смещение
зонда с оси скважины (эксцентриситет) оказывают существенное влияние
на сигналы ВИКИЗ. Для учета влияния этих факторов при интерпретации
необходимо использовать трехмерное численное моделирование сигналов,
что практически невозможно из-за сильного увеличения времени решения
прямых задач. К настоящему времени разработаны более эффективные
способы подавления (учета) влияния скважины и эксцентриситета на основе применения двухслойных палеток. Предложенные способы позволяют значительно повысить достоверность результатов интерпретации, однако они не были программно реализованы.
Целью работы являлось создание программно-алгоритмических
средств учета влияния скважины и эксцентриситета на сигналы ВИКИЗ.
В ходе работы созданы и программно реализованы алгоритмы пересчета сигналов, основанные на линейной интерполяции между узлами палеток. Для созданной программы, на основе результатов численного трехмерного моделирования (Нечаев О. В., ИНГГ СО РАН), построена база
палеток. Проведено тестирование программы на практических
и синтетических данных. Программа встроена в программный пакет LasMaker с соответствующим интерфейсом, что позволяет применять
её с высокой оперативностью для больших объёмов данных.
Также была проведена оценка эффективности способов учета влияния
скважины и эксцентриситета в сложных моделях: моделях с зоной проникновения и двумерных моделях. Для оценки использовались модели с
рассчитанными для них синтетическими сигналами ВИКИЗ. С помощью
созданной программы в сигналы вводились поправки за влияние скважины
и эксцентриситета. Результаты интерпретации полученных сигналов в
большей степени соответствуют исходным моделям.
Научный руководитель – канд. техн. наук В. С. Игнатов
43
ОБРАБОТКА ДАННЫХ БОКОВОГО КАРОТАЖА
В СИСТЕМЕ EMF PRO
М. Н. Глущенко
Институт нефтегазовой геологии и геофизики
им. А. А. Трофимука СО РАН
Новосибирский государственный университет
В настоящее время проводятся скважинные испытания нового аппаратурного комплекса СКЛ-76 для исследования нефтегазовых скважин, созданного в НПП ГА «Луч». В составе данного комплекса реализованы
электромагнитные
(ВИКИЗ,
ИК),
электрические
(БК,
БКЗ)
и радиоактивные (ГК, 2ННКТ) методы исследования. В связи с этим возникла необходимость в разработке нового программного обеспечения для
проведения численной интерпретации данных бокового каротажа (БК).
Н. Л. Миронцовым создан алгоритм расчета прямой задачи БК. Тестирование алгоритма проводилось путем сравнения результатов расчета моделей в этой программе с опубликованными результатами расчета в статьях Schlumberger [1], Baker Hughes [2] и приближенным аналитическим решением [3]. Насчитаны палетки для БК с поправками за вмещающие породы, которые сравнивались с имеющимися результатами для стандартных
зондов БК.
На примере данных Русскинского месторождения проведена обработка
данных БК. Построена совместная модель ВИКИЗ и БК.
Разработанные алгоритмы расчета прямой задачи БК встроены
в систему EMF Pro наряду с ВИКИЗ и БКЗ. Добавление к этим методам
бокового каротажа с совершенно иными разрешающими характеристиками позволит еще уменьшить области эквивалентности значений параметров геоэлектрической модели при численной инверсии, что показано на
примере ряда моделей.
______________________________
1. J.W. Smits, I. Dubourg, M.G Luling and J.M.V.A. Koelman. Improved resistivity interpretation utilizing a new array laterolog tool and associated inversion
processing, paper SPE 49328 presented at the 1998 Annual Technical Conference of the Society of petroleum Engineers, (1998).
2. Z. Zhou, B. Corley, R. Khokhar, H. Maurer and M. Rabinovich. A new multi
laterolog tool with adaptive borehole correction, paper SPE 114704 presented
at the 2008 Annual Technical Conference of the Society of petroleum Engineers, (2008).
3. Owen, John E., and Greer, Walton J. The guard electrode logging system.
Tech.paper 3222. Petroleum Transactions, AIME. Vol. 192. p. 347–356. (1951).
Научный руководитель – канд. техн. наук А. Ю. Соболев
44
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ
ЭФФЕКТИВНОСТИ ИНДУКЦИОННОГО КАРОТАЖА
А. С. Головков
Новосибирский государственный университет
При изучении разрезов, вскрытых нефтегазовыми скважинами, большую роль играет определение распределения электропроводности горных
пород. Наиболее распространенным методом, направленным на решение
этой задачи, является индукционный каротаж [1-2]. Повышение требований к достоверности результатов интерпретации данных индукционного
каротажа ведет к необходимости совершенствования метрологического
обеспечения скважинной аппаратуры и вовлечения современного математического аппарата многомерного моделирования.
В индукционном каротаже при измерении электромагнитных откликов
от вихревых токов в среде, возбуждаемых индуктивным источником
в скважине, используют систему из двух приемных катушек с целью компенсации «прямого поля». Это накладывает жесткие требования
к метрологической поверке каротажных зондов. Традиционно для поверки
зондов индукционного каротажа используют метрологическое устройство,
параметры которого определяют, как правило, на основе приближенных
решений соответствующих задач электродинамики. В данной работе решена задача определения параметров калибровочного тест-кольца
с использованием
математического
моделирования,
основанного
на точном решении прямой задачи с учетом полной конфигурации зондовой системы.
Развитие многомерного математического моделирования данных индукционного каротажа связано с изучением маломощных нефтегазовых
пластов. Эффективные способы интерпретации должны включать выделение тонких пластов и определение их параметров с использованием двумерного математического аппарата. В настоящей работе разработаны алгоритмические средства двумерного моделирования данных индукционного каротажа в геоэлектрических моделях с неравномерным распределением удельной электропроводности в вертикальном и радиальном направлениях. Проведено численное моделирование диаграмм и изучено их поведение в типичных моделях нефтегазовых коллекторов терригенных разрезов Западной Сибири.
______________________________
1. Кауфман А. А. Теория индукционного каротажа. – Новосибирск: Наука,
1965.
2. Антонов Ю.Н., Приворотский Б.И.. Высокочастотный индукционный
каротаж. – Новосибирск: Наука, 1975.
Научный руководитель – канд. физ.-мат. наук, В. Н. Глинских
45
ВЫСОКОЧАСТОТНОЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ КАРОТАЖНОЕ
ЗОНДИРОВАНИЕ (ВЭМКЗ) В СКВАЖИНАХ С ВЫСОКОПРОВОДЯЩИМ БУРОВЫМ РАСТВОРОМ И НЕРОВНОЙ СТЕНКОЙ
А. А. Горбатенко
Институт нефтегазовой геологии и геофизики
им. А. А. Трофимука СО РАН
Новосибирский государственный университет
В настоящее время все чаще при бурении применяются промывочные
жидкости удельное электрическое сопротивление которых не превышает
1−2 Ом·м, а зачастую составляет десятые доли Ом·м. В подобных условиях при исследовании скважин приборами ВЭМКЗ получаются диаграммы,
осложненные колебаниями шумообразного или квазипериодического вида.
Это явление не может быть результатом аппаратурной помехи, т. к. при
повторном исследовании другими приборами этого же метода получается
аналогичный результат.
Как показывают исследования, причиной описанных выше эффектов
могут служить неровности и каверны на стенке скважины. Физика явления
состоит в том, что каверна, заполненная высокопроводящим раствором,
представляет собой избыток проводящей массы, в котором концентрируется большое количество вторичных токов, возбужденных высокочастотным генератором. Таким образом, на практических диаграммах мы видим
выбросы сигнала высокой амплитуды, соответствующие большим кавернам. При этом амплитуда выброса будет больше на диаграммах коротких
зондов, которые, соответственно, имеют более высокую рабочую частоту.
В работе представлены результаты моделирования диаграмм ВЭМКЗ
в скважинах с неровной стенкой, произведен анализ изменения сигнала
в зависимости от разных параметров среды. Кроме того, проведено сравнение таких характеристик сигнала, как разность фаз и отношение амплитуд. Моделирование проводилось с использованием программ
И. В. Суродиной.
______________________________
1. Губина А.И.,. Гиниятов Г.З, Жуланов И.Н. (Краснокамское УГР АО
"Пермнефтегеофизика").
Влияние
желобообразных
образований
на показания ГИС // Геология нефти и газа, 1997, № 11.
2. Зыкина М. Г., Мамяшев В. Г. Особенности кривых метода ВИКИЗ
в горизонтальных скважинах// Международная конференция геологов
и геофизиков, Тез. докл. Тюмень: ТюмГНГУ, ИГиГ, 2007.
Научный руководитель – канд. техн. наук К. В. Сухорукова
46
РАЗДЕЛЕНИЕ ВОЛНОВОГО ПОЛЯ ВСП В НОРМЕ L1
М.В. Давыденко
Институт нефтегазовой геологии и геофизики
им. А. А. Трофимука СО РАН
Новосибирский государственный университет
Разделение волнового поля является важной частью обработки данных
ВСП и необходимо для построения разрезов околоскважинного пространства по полученным полям отраженных волн. В работе [1] был предложен
эффективный алгоритм разделения в частотной области, основанный на
данных о временных сдвигах волнового поля и не требующий постоянного
шага по глубине приема, в отличие от f-k фильтрации. Но данный способ
не учитывал непараллельность годографов волн в случае большого разноса источника. Поэтому, был предложен алгоритм разделения во временной
области, способный учитывать данный недостаток [2]. В данном способе
искомые отсчеты разделенных трасс связаны с отсчетами исходных трасс с
помощью системы линейных уравнений, также основанной на временных
сдвигах между трассами.
В настоящей работе рассматриваются способы решения этой системы
уравнений в норме L1, или методом наименьших модулей. Известно,
что решение, полученное в норме L2, или методом наименьших квадратов,
является более чувствительным к различным помехам или шумам. Именно
поэтому, во многих геофизических методах решение, полученное в норме
L1, может оказаться более надежным [3].
Решение системы уравнений в задаче разделения волнового поля ВСП
в норме L1 позволяет получить также более надежный результат, а именно
добиться лучшей избирательности в процедуре разделения волнового поля
и уменьшения эффекта сглаживания сигнала вблизи границ, порождающих
отраженные волны.
В работе рассматриваются методы линейного программирования
для получения решения в норме L1 и решение методом итеративно взвешенных наименьших квадратов, позволяющих получать решение в норме
Lp, где 1  p  2 .
______________________________
1. B. Seeman and L. Horowicz. Vertical seismic profiling: Separation
of upgoing and downgoing acoustic waves in stratified medium. Geophysics.
Vol. 48, no. 5.
2. W. V. Karsten, M. V. Davydenko. Optimal Events Separation in Time Domain, 71st EAGE Conference & Exhibition, VSP + Borehole Data Analysis
II session.
3. John Claerbout and Francis Muir. Robust modeling with erratic data. Geophysics. Vol 38, no. 5.
Научный руководитель – В. В. Карстен
47
РАСЧЕТ СТАТИЧЕСКИХ ПОПРАВОК В СЕЙСМОРАЗВЕДКЕ
МОСТ ПРИ СОВМЕСТНОЙ ИНТЕРПРЕТАЦИИ ПАРАМЕТРОВ
ПРЕЛОМЛЕННОЙ ВОЛНЫ И ВЗРЫВНЫХ СКВАЖИН
Д. В. Дрижак
ОАО «Сибнефтегеофизика»
Новосибирский государственный университет
Рассматривается задача расчета статических поправок для компенсации
неоднородности верхней части разреза (ВЧР), которая описывается переменным рельефом дневной поверхности, зоной малых скоростей (ЗМС) и
подстилающей толщей, в которой скорость продольных волн существенно
выше скорости в ЗМС. Значительный перепад скоростей на подошве ЗМС
является причиной образования устойчивой преломленной волны, регистрируемой в первых вступлениях на полевых сейсмограммах МОСТ.
Задача классическая, и формулы, по которым можно выполнить расчет
статических поправок для данной модели ВЧР, давно известны. Но
для того, чтобы применить формулы, необходимо обеспечить получение
всех параметров уравнений, иными словами обеспечить достаточную систему данных. Случаи, когда при выполнении полевых работ обеспечивается система данных, достаточная для получения единственного решения
задачи учета ВЧР, крайне редки.
Особенность
рассматриваемой
задачи
определяется
тем,
что достаточность данных обеспечивается совместной интерпретацией
кинематических параметров двух типов волн: прямой волны, проходящей
от забоя взрывной скважины до ее устья, и преломленной волны, образующейся на границе раздела ЗМС и коренных отложений. Решаются две
системы уравнений относительно скорости в ЗМС и ее мощности для двух
случаев: а) источник находится под или на границе ЗМС и б) источник
внутри ЗМС.
а)
б)
мощность
и скорость
ЗМС.
i - критический
угол
______________________________
1. А. П. Сысоев, Д. Г. Лазутин, Т. В. Новикова, Совместная интерпретация
преломленных волн и параметров взрывных скважин в сейсморазведке
МОГТ для решения задачи компенсации ЗМС, Технология сейсморазведки, 2010, №2.
Научный руководитель – д-р техн. наук А. П. Сысоев
48
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФИЛЬТРАЦИОННЫХ СВОЙСТВ ПОРОД ПО
ДАННЫМ ЭЛЕКТРОКАРОТАЖА ПРИ РАЗВЕДКЕ УРАНОВЫХ
МЕСТОРОЖДЕНИЙ В КАЗАХСТАНЕ
Э. Г. Жолдасбаева
Казахский национальный технический университет им. К. И. Сатпаева
Урановое месторождение Акдала, располагающееся в Сузакском районе Южно-Казахстанской области, обладает уникальным сочетанием благоприятных геотехнологических параметров для проведения его отработки
прогрессивным способом подземного выщелачивания по сернокислотной
схеме.
Стандартные методы определения фильтрационных свойств пород
на основе метода электрокаротажа в модификации ПС здесь не возможны,
т. к. наиболее надежные результаты могут быть получены, когда минерализация пластовых вод отличается от минерализации фильтрата бурового
раствора. Для большинства месторождений Чу-Сарысуйской урановорудной провинции (в том числе и для месторождения Акдала) минерализация
пластовых вод колеблется от 3 г/л до 8 г/л. Для приготовления бурового
раствора используется та же пластовая вода. При таких условиях добиться
контрастных различий между минерализацией пластовых вод и фильтрата
бурового раствора невозможно.
В силу этих обстоятельств разработана методика по определению
фильтрационных свойств на основе данных электрокаротажа КС, суть которой заключается в следующем:
1. Используя традиционные графические приемы в пределах рудовмещающего горизонта определяются геоэлектрические границы литологических неоднородностей пород и средние, либо оптимальные значения ρ К в
пределах выделенных границ (график зависимости нормированных значений (ρк/ρкгл) от литологического состава пород).
2. Для избавления от технических погрешностей откорректированные
значения нормируются на опорный геоэлектрический горизонт
и с помощью специальной номограммы для каждого литологического типа
пород определяется коэффициент фильтрации Кф (график зависимости Кф
от литологического состава пород). Эти номограммы строятся для каждого
месторождения или его части (участка).
Послойные значения Кф по данным электрокаротажа КС определяются
с достаточной для практического использования точностью и могут быть
использованы при решении различных технологических задач
на урановых и др. месторождениях.
Научные руководители: д-р геол.-минерал. наук С. А. Истекова,
Г. К. Умирова
49
СЕЙСМИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА КОРЫ КИРГИЗИИ ПО ДАННЫМ
СЕЙСМИЧЕСКОЙ ТОМОГРАФИИ
И. В. Забелина
Институт нефтегазовой геологии и геофизики
им. А. А. Трофимука СО РАН
Новосибирский государственный университет
На базе региональной томографической инверсии с использованием
данных, предоставленных Институтом сейсмологии НАН КР, построена
трехмерная модель сейсмических неоднородностей P и S скоростей до
глубины 40 км под Киргизией. Около 260 сейсмических станций, работающих на протяжении года, зарегистрировали более чем 435 землетрясений. Особое внимание в работе уделяется вопросу верификации полученных результатов путем проведения различных тестов, в число которых
входил ряд тестов синтетического моделирования, тест с четными и нечетными источниками, подбор оптимальной референтной модели и т. д.
Также проводилось сопоставление с работами других авторов.
Тектоника и сейсмичность Киргизии объясняются столкновением Индийской и Евроазиатской плит в районе Памира и Тянь-Шаня. Здесь происходит сокращение коры в направлении С−Ю. Предполагается, что горная система Тянь-Шаня образовалась в результате сжатия пластичной литосферы между жесткими литосферными блоками Тарима с юга и Казахстанской плиты на севере. На СВ системы выделяется сейсмоактивный
блок Иссык-Куль, граничащий с Казахстанской платформой и с Киргизским блоком. Здесь преобладают надвиговые, подвиговые процессы со
слабой правосторонне-сдвиговой компонентой. Всю систему с ЮВ на СЗ
пересекает правосторонний Талас Ферганский разлом.
Ссылаясь на геодинамическую обстановку и геологические особенности, можно предположить, что понижение скорости в Ферганской долине
связано с большой мощностью осадочного слоя. Аномалия пониженной
скорости в северной части Киргизии находится примерно на территории
Чуйского бассейна. Эту аномалию можно связать с разломом, разделяющим Чуйский бассейн и Киргизскую горную цепь. На вертикальных сечениях эта аномалия наклонена в южном направлении, что, возможно, свидетельствует о погружении северных блоков под Тянь-Шань. Положительная аномалия, находящаяся за северной политической границей Киргизии, может соответствовать Казахской платформе, которая отличается
большой жесткостью. В целом, территория Киргизии является зоной сжатия, что в свою очередь ведет к утолщению коры. Это можно приурочить к
замедленным скоростям, а области положительных аномалий к консолидированным блокам.
Научный руководитель – д-р геол.-мин. наук И. Ю. Кулаков
50
ОЦЕНКА ГЛИНИСТОСТИ ПЕСЧАНЫХ КОЛЛЕКТОРОВ
ПО ДАННЫМ ИНДУКЦИОННОГО КАРОТАЖА НА ОСНОВЕ МОДЕЛЕЙ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ
Ю. С. Иванов
Новосибирский государственный университет
Проблема изучения и определения петрофизических параметров флюидонасыщенных пластов-коллекторов в настоящее время решается
на основе привлечения кернового материала. Удельная электропроводность является одной из основных электрофизических характеристик для
определения таких параметров резервуара как пористость и насыщение,
связь которых традиционно описывается классической формулой Арчи
(G.E. Archie, 1942). Эта эмпирическая модель не учитывает ряд факторов, в
том числе глинистость, которая, как известно, существенно влияет на общую электропроводность породы. Корректная оценка глинистости может
быть проведена на основе учета объемной доли и состава глинистого материала, а также пространственного расположения глинистых частиц в
породе. В настоящей работе для изучения глинистости используются модели электропроводности, включающие вышеперечисленные особенности
(A.E. Bussian, 1983). Рассмотрены модели, соответствующие двум типам
глинистости различного генезиса: структурная (глина присутствует в виде
зерен, участвующих в формировании скелета породы) и обволакивающая
(в виде тонких оболочек вокруг зерен кремниевого непроводящего каркаса). Их отличительной особенностью является то, что при увеличении доли глинистого материала в модели структурной глины проводимость возрастет сильнее, чем в случае обволакивающей. При этом обе модели существенно зависят от пористости породы и минерализации пластового флюида (Zhong Wang et al., 2007). Применительно к индукционным каротажным зондированиям с использованием моделей электропроводности проведен численный и сравнительный анализ электромагнитных откликов в
типичных моделях флюидонасыщенных коллекторов Западной Сибири.
Показано, что влияние глинистости наиболее существенно для коротких
зондов.
В
рамках
слоисто-однородной
среды
«скважина–
зона проникновения−пласт» на основе моделей электропроводности предложен подход к решению обратной задачи об определении пористости и
глинистости по данным индукционного каротажа. Полученные результаты
указывают на возможности оценки доли глинистого материала в породеколлекторе.
Научный руководитель – канд. физ.-мат. наук В. Н. Глинских
51
ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОРОД БАЖЕНОВСКОЙ СВИТЫ
А. Д. Камкина
Институт нефтегазовой геологии и геофизики
им. А. А. Трофимука СО РАН
Новосибирский государственный университет
В последнее время большое внимание уделяется изучению черносланцевой баженовской свиты Западно-Сибирской геосинеклизы. Эта свита, по
существующим представлениям, служит основным источником углеводородов региона и, в то же время, региональным флюидоупором, а на некоторой территории – и коллектором.
Баженовская свита представлена аргиллитами битуминозными, черными с коричневым оттенком разной интенсивности, с плоским до раковистого изломом, с гладкой поверхностью излома, в разной степени плитчатым. Часты прослои кремнистых и известковистых аргиллитов вплоть до
соответственно радиоляритов и глинистых известняков.
В опубликованных данных встречаются единичные примеры изучения
геофизических параметров из интервалов баженовской свиты. Представляется целесообразным исследовать особенности поведения геофизических
полей в свите, в частности, при возбуждении постоянным и переменным
электрическим током (методы БКЗ и ВИКИЗ).
В ходе обработки данных ГИС выявлена следующая особенность пород
баженовской свиты: удельные электрические сопротивления (УЭС)
по методам БК и БКЗ изменяются в пределах от 50 до 4000 Ом∙м.
А значения УЭС по методу ВИКИЗ составляют от 30 до 1000 Ом∙м.
Предполагается, что это связано с геологическими особенностями
строения баженовской свиты, а именно, с ее тонкослоистой структурой,
а, следовательно, с анизотропией УЭС; наличием зерен пирита
и несообщающихся пор, заполненных высокоминерализованной водой,
что влияет на значение диэлектрической проницаемости.
Для того чтобы уточнить электрофизические характеристики баженовской свиты, проведено двумерное моделирование сигналов БКЗ и ВИКИЗ
с подбором модели распределения УЭС по глубине; рассчитан коэффициент анизотропии и оценена диэлектрическая проницаемость.
Научный руководитель – канд. геол.-минерал. наук М. А. Павлова
52
ГЕОЛОГО-ГЕОФИЗИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ НАВЕДЕННОЙ СЕЙСМИЧНОСТИ НА ЮЖНОМ УРАЛЕ
И. М. Кангрепов
Оренбургский государственный педагогический университет
Область Южного Урала и прилегающих территорий является одной
из самых развитых горнодобывающих, газодобывающих районов России
и наиболее интенсивного формирования геологической среды.
При сравнении карт сейсмического районирования в различные периоды, можно заметить переход исследуемой области из категории относительно спокойной в плане сейсмоактивности (ОСР-78, 97-А) в категорию
сейсмоактивной (ОСР-98-C) [3].
При таком раскладе территория становиться уязвимой от природной
стихии, а также увеличивается риск возможности возникновения
и проявления
сейсмического
события
с
«наведенным»
или «инициированным» характером сейсмичности. В роли инициаторов
могут выступать: добыча нефти и газа, создание водохранилищ, подземные взрывы для создания хранилищ углеводородного сырья, наземные
взрывы на военных полигонах [2], создание шахт, рудников, карьеров и т.
д.
Территория Оренбургской области согласно карте ОСР-97 располагается в ареале распространения землетрясений с интенсивностью в 6−7 баллов [1,3]. В регионе эксплуатируется крупнейшее в Европе нефтегазоконденсатное месторождение и до 200 месторождений нефти, при этом объемы нефтедобычи здесь резко возросли. Добыча углеводородов из недр, как
говорилось выше, есть мощный фактор, ведущий к возникновению техногенного землетрясения. Ситуация резко усугубилась здесь с октября 2010
года при проведении взрывных работ по утилизации боеприпасов на Донгузском полигоне − было зарегистрировано более 30 событий сейсмического характера в день с магнитудой до 4 баллов и более [2].
______________________________
1.
Природная и техногенная сейсмичность Оренбуржья/Колиниченко
А.Ф., Нестеренко Ю.М//Вестник ОГУ., 2006. - №1, Т.2. – С.98-103.
2.
Во взрывах пора поставить все точки над i./Татьяна Ангелова//Южный Урал.,26 января 2011 года. – С.23.
3.
Уломов В.И. Общее сейсмическое районирование территории
России и сопредельных стран – ОСР-97. Объединенный институт физики
Земли РАН. М., 2002.
Научный руководитель - канд. геол.-минерал. наук, доцент А.П. Бутолин
53
МЕТОДИКА ФИЗИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ОБСЛЕДОВАНИЯ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ СТОЯЧИМИ ВОЛНАМИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПОЛЯ МИКРОСЕЙСМ
А.А. Каргаполов, К.В. Федин
Институт нефтегазовой геологии и геофизики
им. А. А. Трофимука СО РАН
Новосибирский государственный университет
Изучение особенностей распространения сейсмических волн в зданиях
и инженерных сооружениях представляет интерес с позиций определения
их сейсмостойкости. Существует множество методов исследования реакции сооружений на сейсмическое воздействие. Одним из наиболее эффективных методов является разработанная в Алтае-Саянском филиале Геофизической службы СО РАН (АСФ ГС СО РАН) технология исследования
сооружений на базе изучения микросейсмических колебаний. Технология
позволяет получать не только сведения о резонансах сооружения, но и детальную картину по амплитудам в объеме сооружения для каждого из резонансов. Этот метод относительно дешев, так как позволяет с помощью
малоканальной аппаратуры изучать детальное распределение стоячих волн
в объеме здания или инженерного сооружения.
Геометрическая форма стоячей волны, фаза и частота собственных колебаний зависят от строения инженерного объекта, от физических параметров материала, из которого изготовлено сооружение. Детальные измерения в объеме инженерного сооружения колебаний на каждой из нормальных мод позволяют выявить возникающие в нем дефекты и ослабленные места.
В связи с тем, что реальные здания и сооружения могут иметь весьма
сложную конструкцию, что существенно затрудняет построение расчетных моделей, становится актуальным исследование поля стоячих волн на
физических моделях. Физическое моделирование стоячих волн может проводиться на моделях с хорошо контролируемыми, в отличие от реальных
зданий и сооружений, геометрическими и физическими характеристиками.
Это позволяет исследовать, каким образом дефекты того или иного рода,
или изменение физических свойств материала модели влияют на форму и
количественные характеристики стоячих волн. В дальнейшем на основе
теории подобия волновых явлений полученные на моделях результаты
могут быть экстраполированы на реальные объекты.
В настоящей работе описана методика выделения стоячих волн
из шумовых колебаний в ультразвуковом диапазоне частот и приведены
результаты верификации на данных физического моделирования методики
обследования зданий и сооружений стоячими волнами с использованием
поля микросейсм.
54
Научный руководитель – д-р техн. наук, проф. Ю. И. Колесников
СПЕКТРЫ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ ПРОЧНОСВЯЗАННОЙ И РЫХЛОСВЯЗАННОЙ ВОДЫ В СМЕСИ ПЕСКА С
БЕНТОНИТОМ
О. В. Кондратьева, А. С. Лапина
Омский государственный педагогический университет
Дистанционные и контактные электромагнитные экспресс-методы измерения влажности почв опираются на зависимость комплексной диэлектрической проницаемости (КДП)    'i " от влажности. Значительная
доля воды в почвах с большой удельной поверхностью (глинах и суглинках) находится в связанном состоянии.
В данной работе приведены результаты исследования частотных спектров КДП связанной почвенной воды в смеси песка с бентонитом
в соотношении 50/50 по массе. Измерения производились в широком диапазоне частот, перекрывающем области ориентационной и межслойной
поляризации с помощью векторного измерителя параметров цепей ZVRE
(производство фирмы Rohde & Schwarz).
Найденные спектры КДП прочносвязанной воды показаны на рис. 1.
Как следует из приведенных данных, на частотах ниже 50 МГц  прочносвязанной воды становится выше, чем  свободной воды (79).
100000
10000
'
"
104
10000
3
10
1000
1000
103
2
2
100
10
2
10
100
1010
1
1010
1,00E+06
6
1,00E+07
7
1,00E+08
8
1,00E+09
9
11
1,00E+10
10
6
1,00E+06
7
1,00E+07
8
1,00E+08
9
1,00E+09
10
lg f1,00E+10
Рис. 1. Частотная зависимость действительной  и мнимой " частей КДП
прочносвязанной воды. Кружками обозначены значения, найденные
из экспериментальных данных, кривыми изображены результаты моделирования.
Научный руководитель – д-р физ.-мат. наук, проф. П. П. Бобров
55
ПРИМЕНЕНИЕ МАГНИТНЫХ МЕТОДОВ ПРИ ПОИСКАХ
И ПРОГНОЗЕ ЗАЛЕЖЕЙ УГЛЕВОДОРОДОВ
М. О. Коровин
Томский политехнический университет
Решение задач обнаружения и картирования возможных залежей
на различных стадиях нефтепоисковых работ требует применения методов, относимых к категории нетрадиционных способов выявления скоплений углеводородов, таких, например, как магниторазведка.
Введение дополнительных методов в комплекс нефтепоисковых работ
требует надежного обоснования. Вопрос, который возникает в этом случае, формулируется очень просто: есть ли в данных предлагаемого метода
очевидная информация о локализации залежей углеводородов?
В процессе работ для решения задачи были использованы первичные
данные аэромагнитной съёмки по району сопряжения юго-восточного
склона Каймысовского свода и Нюрольской впадины.
Для параметризации аэромагнитных данных был реализован расчёт
спектров остаточного после сглаживания магнитного поля по формулам
Фурье. Метод спектрального анализа удобен для выделения информативных параметров и структуризации магнитного поля в частотной области.
Можно отметить следующие признаки, общие для большинства месторождений, отчетливо проявляющиеся на планах изодинам региональных
магнитных полей по данным аэромагнитной съемки:
1) приуроченность непосредственно к областям отрицательных магнитных аномалий или к их краевым частям со смещением в зоны градиента;
2) характерные искажения зон градиента магнитного поля – «раздувы»
изолиний, смещения;
3) расположение в пределах геозональных структур, картируемых магнитным полем.
Результаты спектрального анализа материалов аэромагнитной съёмки,
выполненной на серии месторождений Томской области позволяют выделить дополнительный устойчивый признак: непосредственно в области
локализации залежей углеводородов наблюдается аномальная дифференциация (увеличенный разброс) значений измеренного магнитного поля,
отображающаяся в увеличении энергии высокочастотных компонентов и
его несущей частоты. На основе этих данных возможен зональный и локальный прогноз нефтегазоносности.
Научный руководитель - канд. геол.-минерал. наук, доцент В. П. Меркулов
56
ВЫДЕЛЕНИЕ ВЕКОВОЙ ВАРИАЦИИ ПО ДАННЫМ ГЕОМАГНИТНЫХ НАБЛЮДЕНИЙ НА АЛТАЙСКОМ ГЕОДИНАМИЧЕСКОМ ПОЛИГОНЕ
Д. А. Кулешов
Институт нефтегазовой геологии и геофизики
им. А. А. Трофимука СО РАН
Новосибирский государственный университет
Целью данной работы является разработка методики выделения вековой вариации по данным прецизионных геомагнитных наблюдений
на локальных участках.
Измерения модуля полного вектора геомагнитной индукции проводились на Алтайском геодинамическом полигоне, включающем около 40
пунктов тектономагнитных наблюдений. Они выполнялись ежегодно,
начиная с 2003 г. Размеры полигона составляют порядка 120×110 км с севера на юг и с запада на восток соответственно.
Существуют глобальные модели геомагнитного поля, которые,
по мнению ряда авторов, не всегда точно описывают поведение векового
хода на локальных участках. Поэтому актуальной является задача выделения векового хода по данным экспериментальных наблюдений.
Выполнение данной работы начиналось с ревизии базы данных. Для
выделения векового хода исключались пункты с возможными отклонениями измеренных значений геомагнитного поля, связанных, например, с
магнитными аномалиями или с техногенными воздействиями.
Определение пространственных характеристик векового хода (направление максимального градиента и его величины) производилось исходя из
предположения его линейности на расстояниях порядка 100 км. Сравнение
параметров вековой вариации, определенной по нашим наблюдениям и
рассчитанной по глобальной модели IGRF 11 [1] в период 2004−2010 гг.,
показало достаточно хорошую пространственную и временную сходимость. Относительная разность значений максимального градиента векового хода составила порядка 8 % (1 нТл/100 км) за 6 лет. Разница в
направлении векового хода составила около 1 градуса.
Результаты выполненного исследования показали достаточно высокую
сходимость значений вековой вариации, полученных разными методами
для локальной области.
______________________________
1. http://www.ngdc.noaa.gov/geomagmodels/IGRFWMM.jsp
Научный руководитель – канд. геол.-минерал. наук П. Г. Дядьков
57
ПОСТРОЕНИЕ ПЕТРОФИЗИЧЕСКИХ ЗАВИСИМОСТЕЙ
ДЛЯ СКВАЖИН АНАБАРО-ХАТАНГСКОЙ ЗОНЫ
СИБИРСКОЙ ПЛАТФОРМЫ
А. М. Левшаков
Институт нефтегазовой геологии и геофизики
им. А. А. Трофимука СО РАН
Анабаро-Хатангская зона Сибирской платформы является перспективной для добычи нефти, но пока слабо изучена. Целью данной работы является построение петрофизических зависимостей для пород АнабароХатангской зоны. Петрофизические зависимости необходимы для оценки
фильтрационно-емкостных свойств пород по данным ГИС.
Имеющиеся результаты исследований на образцах керна по изучаемой
территории в основном включали в себя данные по коэффициенту пористости (Кп) и коэффициенту проницаемости (Кпр). Комплекс ГИС включал методы ПС, ГК, НК, электрометрию и кавернометрию. Исходя
из имеющихся данных, для построения выбирались определенные типы
петрофизических зависимостей. Так были построены зависимости «кернГИС» Кп(ПС) и Кп(ГК), а также зависимости «керн-керн» Кпр(Кп).
На подготовительном этапе работы были построены планшеты данных
ГИС и керна, проведена увязка данных ГИС и керна по глубине.
Для построения зависимостей «керн-ГИС» и «керн-керн» проводилась
интерполяция между соответствующими данными. По полученным
для отдельных скважин зависимостям строились обобщенные зависимости
для всей исследуемой территории. Зависимости получены для двух свит:
тустахской и нижнекожевниковской. Эти свиты наиболее перспективны
с точки зрения нефтегазоносности, а так же содержат наибольшее количество данных исследований образцов керна.
Для контроля качества полученных петрофизических зависимостей
с их использованием были рассчитаны Кп и Кпр в некоторых из скважин.
В целом, рассчитанные значения хорошо согласуются со значениями петрофизических измерений на керне. А наблюдаемые в некоторых случаях
завышенные или заниженные значения указывают на необходимость построения отдельных зависимостей для геологических объектов в пределах
одной свиты или для районов в пределах исследуемой территории. С целью уточнения зависимостей и повышения их достоверности необходимо
привлечение дополнительных материалов ГИС и петрофизических исследований керна.
Научный руководитель – канд. техн. наук В. С. Игнатов.
58
АППАРАТНО-ПРОГАМНЫЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ
УПРУГИХ И МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ГОРНЫХ ПОРОД АКУСТИЧЕСКИМ МЕТОДОМ
Д. А. Медных
Институт нефтегазовой геологии и геофизики
им. А. А. Трофимука СО РАН
Новосибирский государственный университет
Изучение внутренней структуры порового пространства осадочных
горных пород дает представление о неоднородностях физикомеханических свойств геологического материала. Текстура породы определяется наличием систем ориентированных слоев, прослоек
и микротрещин. Данные параметры существенно влияют на флюидои газопроницаемость горных пород.
Стандартной методикой определения структурных неоднородностей
является изучение кернового материала (горной породы, выбуренной
из скважины) методами литологического описания, фотографирования
в УФ спектре, измерением естественной радиоактивности, рентгеновской
томографии, динамической фильтрацией флюидов.
Отдельное место в комплексе петрофизических измерений занимают
методы акустического просвечивания керна. Измерение параметров распространения упругой волны характеризует упругие и механические свойства горной породы, позволяет рассчитать скорости упругой волны, плотность материала, модуль Юнга и коэффициент Пуассона, динамические
параметры. На их основе рассчитываются такие интегральные характеристики, как характерный размер трещин и среднее расстояние между ними.
В ходе предварительных исследований изучен параметр РСЗ (релаксационный спектр затухания). РСЗ характеризует величину затухания энергии упругой волны при прохождении через образец на разных частотах.
Проведены расчеты РСЗ по серии экспериментов над насыщенными и сухими песчаниками.
Предполагается создание единого комплекса измерения и анализа акустических данных, основанном на расчете параметра РСЗ.
______________________________
1. Машинский Э.И. Амплитудная зависимость скоростей сейсмических
волн // Физика Земли N 11. – С. 1–7 (2003).
2. Mashinskii, E.I. Nonlinear amplitude-frequency characteristics of attenuation
in rock under pressure, J. Geophys. Eng., 3, 291-306. (2006).
3. Mavko G. and Dvorkin J. P-wave Attenuation in reservoir and non-reservoir
rock EAGE 67th Conference – Madrid, Extended Abstracts (2005).
Научный руководитель – д-р геол.-минерал. наук, Э. И. Машинский
59
ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЗОНДОВОГО КОМПЛЕКСА
ВЫСОКОЧАСТОТНОГО ИЗОПАРАМЕТРИЧЕСКОГО ЗОНДИРОВАНИЯ НЕФТЕГАЗОВЫХ СКВАЖИН
И. В. Михайлов
Новосибирский государственный университет
В последнее время в нефтегазовой отрасли прослеживается тенденция
к поиску и разработке месторождений во все более сложных обстановках
осадконакопления. Эффективность скважинной геофизики в таких условиях напрямую зависит от применяемых способов исследования скважин. На
сегодняшний день существует большой спектр аппаратуры и методов
электромагнитного каротажа, различающихся между собой главным образом рабочими частотами, количеством и длинами зондов.
Один из широко применяемых методов в практике геофизических исследований нефтегазовых скважин - высокочастотное индукционное каротажное изопараметрическое зондирование (ВИКИЗ). Он позволил расширить возможности изучения разрезов скважин со сложным геоэлектрическим строением. Но в методе ВИКИЗ количество измеряемых фазовых
характеристик сопоставимо с количеством неизвестных параметров в рамках канонических моделей каротажа. В таких условиях создается вероятность неоднозначного определения свойств прискважинной зоны. Это может приводить к различию между результатами интерпретации и истинными параметрами геологической среды.
В данной работе рассматриваются новый способ высокочастотных
электромагнитных каротажных изопараметрических зондирований (ВЭМКИЗ), основанный на регистрации фазовых характеристик гармонических
несинхронных частот. Назначение ВЭМКИЗ полностью совпадает с задачами ВИКИЗ, но вместе с тем появляются возможности в получении количественно большей информации о разрезе при более высокой разрешающей способности, что улучшает однозначность интерпретации данных
зондирования.
На основе численного моделирования задач зондирования исследованы
характеристики пространственного разрешения в различных канонических
моделях каротажа: в однородной среде, одномерных (цилиндрическислоистых и горизонтально-слоистых) и двумерных моделях.
Произведено сопоставление одноименных характеристик для ВЭМКИЗ
и ВИКИЗ.
Научный руководитель - д-р техн. наук, проф. Ю. Н. Антонов
60
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЕТРОФИЗИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК КЕРНА
НЕФТЕГАЗОВЫХ СКВАЖИН ПО ДАННЫМ ЯМРИССЛЕДОВАНИЙ
Д. Е. Пещеров
Новосибирский государственный университет
В настоящее время метод ЯМР находит все большее практическое
применение при изучении фильтрационно-емкостных параметров керна
нефтегазовых скважин. [1] По данным лабораторных ЯМР-исследований
одним из наиболее достоверно определяемых параметров является пористость, так сравнительный анализ с традиционными методами показывает
высокую корреляцию (до 97%). При этом определение таких параметров
как проницаемость, остаточная водонасыщенность, глинистость, как правило, носит неоднозначный характер. В первую очередь это связано с недостаточной информацией о роли факторов, влияющих на релаксационные
характеристики флюида. В рамках настоящей работы проведены лабораторные эксперименты, направленные на расширениеметодики ЯМРисследований.
Изучена степень влияния минерализации флюида на регистрируемый
ЯМР сигнал. Построена зависимость эффективной пористости
от минерализации модели пластового флюида, позволяющая корректно
проводить измерения на керне с высокоминерализованным флюидом.
Сделаны количественные оценки структуры поровых каналов по данным ЯМР с использованием калибровки по данным центрифугирования.
Применение полученной зависимости капиллярного давления и распределения времен поперечной релаксации позволяет пересчитывать ЯМРспектр в распределение пор по размерам [2,3].
Определение остаточной водонасыщенности и глинистости проведено
на основе разделение спектра ЯМР-сигнала по временам отсечек. Проведенный сравнительный и корреляционный анализ результатов позволил
уточнить времена граничных отсечек для повышения точности разделения
порового флюида.
_____________________________
1. Аксельрод С.М., Неретин В.Д. Ядерный магнитный резонанс
в нефтегазовой геологии и геофизике. М.: Недра, 1990. 192 с.
2. Сынгаевский П.Е. Применение метода ЯМР для характеристики состава
и распределения пластовых флюидов// Материалы четвертой научнопрактической конференции ХМАО, 2001. С.350-365.
3. Coates G., Xiao Lizhi, Prammer M.G., NMR loading principles and applications, Halliburton Energy Service, 1999.
Научный руководитель – канд. физ.-мат. наук В. Н. Глинских
61
АЛГОРИТМ ОБРАБОТКИ
ПРЕЛОМЛЕННО-РЕФРАГИРОВАННЫХ ВОЛН
П. О. Полянский
Алтае-Саянский филиал Геофизической службы СО РАН
Сейсмические исследования геологической среды методом преломленных волн, основанном на изучении разреза головными и преломленнорефрагированными волнами, были проведены во многих регионах России.
Однако со временем метод общей глубинной точки (ОГТ), основанный на
регистрации отраженных волн стал занимать доминирующее положение.
Причиной замедленного развития метода преломленных волн явилась недостаточная автоматизация обработки данных. При наличии эффекта
проницания (рефракции) на сейсмограммах будут наблюдаться не головные, а преломленно-рефрагированные волны, что еще более усложняет
обработку полученных сейсмических данных.
В докладе приводится исследование влияния рефракции на обработку
головных волн путем динамического пересчета, подробно описанным в
работе [1].
Согласно [2], влияние рефракции на спектр сигнала головной волны
можно описать фильтром низких частот с частотной характеристикой,
описываемой формулой (1):
2n2
H(ω) =
 exp( i
a 1
a
)
(1)
Где ω – частота, n – число сейсмоприемников, а
 a - показатель непарал-
лельности нагоняющих годографов преломленно-рефрагированных волн.
Также приводятся результаты моделирования частотных характеристик
ФНЧ при различных параметрах систем наблюдения и скоростных моделей среды, проведенного с целью показать актуальность создания методов
обработки головных волн с учетом эффекта проницания.
______________________________
1. Еманов А. Ф. Восстановление когерентных составляющих волновых
полей в сейсмике. Дисс. на соиск. уч. степ. д-ра техн. наук. Новосибирск,
2004. – 279 с.
2. Сергеев В. Н. Учет геометрического расхождения и рефракции при пересчете поля колебаний преломленных волн //Геология и геофизика, 1988,
№ 3, с. 93−102.
Научный
руководитель
-
д-р
62
тех.
наук
А.
Ф.
Еманов
МАГНИТОТЕЛЛУРИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ПРОФИЛЮ
п. ПИХТОВКА – п. ЛОСЬ
М. А. Сахарова
Новосибирский государственный университет
Магнитотеллурические исследования по профилю п. Пихтовка –
п. Лось выполнялись с целью изучения глубинного строения верхней части земной коры в связи с тектоникой, магматизмом и размещением месторождений полезных ископаемых эндогенного генезиса.
Район работ относится к Колывань-Томской складчатой зоне (КТСЗ).
В геологическом строении участвуют четвертичные и неогеновые пелитовые и псаммитовые разности мощностью порядка 300 м. Ниже залегают
мезозойские отложения переменной мощности от 0 до 1000 м и более. В
КТСЗ широко развиты дайковые комплексы. В Новосибирском ареале
установлены долериты, микрогаббро, монцодиориты. Также в регионе широко проявлены разнообразные пермотриасовые гранитоидные комплексы.
В КТСЗ и прилегающих к ней районах проявлено разнотипное эндогенное
оруденение. Редкометалльное Mo – W (Cu, Au) оруденение в гранитоидах
приобского комплекса представлено жилами кварца с вкрапленностью
молибденита, шеелита, халькопирита и пирита среди грейзенизированных
гранитов. В пределах магматического ареала широко проявлено Hg и Au –
Hg оруденение, представленное мелкими месторождениями и рудопроявлениями.
Работы методом магнитотеллурических зондирований (МТЗ) выполнялись аппаратурой MTU-System-2000 (“Phoenix Geophysics”), оснащенной
программой обработки первичных данных. Всего выполнено 15 ф. т. МТЗ
с шагом по профилю 5−10 км.
Анализ материалов, полученных в результате интерпретации показал,
что разрез верхней части земной коры характеризуется низкими значениями удельного сопротивления ( 50-100 Ом.м). В северо-западной части
профиля на глубине порядка 3 км выделяется проводящая неоднородность,
шириной 10 км и сопротивлением 5−10 Ом∙м. В юго-восточной части профиля располагается обширная зона повышенного сопротивления (более
300 Ом∙м), соответствующая гранитному комплексу, выделенному здесь
по комплексу геолого-геофизических методов.
Анализ МТЗ, выполненных в пределах рудных районов, показал,
что большинство месторождений располагаются в контурах проводящих
неоднородностей. В связи с этим можно предположить, что выявленная
проводящая неоднородность может представлять собой транспортную зону, выводящую мобильную фазу в верхние горизонты земной коры.
Научный руководитель – канд. геол.-минерал. наук Е. В. Поспеева
63
СКОРОСТНОЙ АНАЛИЗ ДАННЫХ ОСТ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ
ВОЛНОВЫХ ПАКЕТОВ
А. А. Татаурова
Новосибирский государственный университет
Обработка данных сейсморазведочных работ МОВ-ОГТ позволяет
строить детальные сейсмические разрезы верхней части земной коры.
Важным этапом обработки данных ОСТ является определение эффективных скоростей суммирования. Для этой цели сейсмограммы ОСТ суммируются вдоль разных теоретических годографов отраженной волны и
строится так называемый скоростной спектр. В современной практике существует много видов теоретических годографов: гиперболический, разные типы негиперболических (для учета анизотропии и больших удалений), годографы в t-p области и т. д. [1].
Для эффективного суммирования сейсмограмм ОСТ по нескольким типам годографов в данной работе предлагается использовать разложение
сейсмограмм ОСТ по гауссовским волновым пакетам [2]. Данное разложение позволяет представить сейсмограмму как суперпозицию небольшого
количества базисных функций, имеющих аналитическое описание. Это
позволяет проводить процедуру суммирования, также используя аналитические формулы. Таким образом, основные вычислительные затраты уходят на разложение данных по волновым пакетам. Дальнейшее суммирование по разным годографам проводится очень быстро. К преимуществам
использования волновых пакетов можно также отнести возможность введения кинематической поправки без растяжения сигнала: простой перенос
и поворот волновых пакетов. Для проверки предложенного подхода использовались синтетические данные для горизонтально-слоистой среды.
______________________________
1. S. Fomel, A. Stovas, Generalized nonhyperbolic moveout approximation,
Geophysics, 75 (2), U9–U18, (2010).
2. A.A. Duchkov, F. Andersson, M.V. de Hoop, 2010, Discrete almostsymmetric wave packets and multiscale geometrical representation
of (seismic) waves // IEEE Trans. Geosci. Remote Sensing, 48(9), 34083423 (2011).
Научный руководитель − канд. физ.-мат. наук А. А. Дучков
64
ИНТЕРПРЕТАЦИЯ СИГНАЛОВ ВЭМКЗ И БКЗ С УЧЕТОМ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ
Е. Д. Тимаков
Новосибирский государственный университет
Институт нефтегазовой геологии и геофизики
им. А. А. Трофимука СО РАН
Методы электромагнитного каротажа в настоящее время широко распространены при разведке и разработке нефтяных и газовых месторождений. Однако при численной интерпретации данных существует ряд все
еще неизученных вопросов, одним из которых является повышенная диэлектрическая проницаемость. Известно, что этот параметр может сильно
влиять на вторичное поле при возбуждении среды переменным током в
диапазоне частот высокочастотного индукционного каротажа.
В работе исследовано явление дисперсии диэлектрической проницаемости в зависимости от частоты электромагнитного поля. Значение относительной диэлектрической проницаемости оценивалось как при совместной инверсии сигналов каротажа на постоянном токе (БКЗ)
и высокочастотного электромагнитного каротажа (ВЭМКЗ), так
и по разным характеристикам поля, измеряемого новой модификацией
аппаратуры ВЭМКЗ. Выполнена оценка влияния погрешности измерений
аппаратуры ВЭМКЗ на определение значений диэлектрической проницаемости. Оценены значения относительной диэлектрической проницаемости
различных пластов (глинистых, трещиноватых заглинизированых нефтенасыщеных коллекторов, песчаных коллекторов с различным насыщением).
Показано, что подбор одномерной геоэлектрической модели следует
производить с учетом значений диэлектрической проницаемости. Установлено наличие дисперсии диэлектрической проницаемости в глинистых
пластах. В то же время в песчанистых пластах дисперсия диэлектрической
проницаемости не значительна (практически отсутствует). Показано, что
корректировка сигналов зондов, измеренных с систематической погрешностью, приводит к восстановлению монотонности значений кажущейся
диэлектрической проницаемости в зависимости от частоты.
Научный руководитель – канд. техн. наук К. В. Сухорукова
65
СЕЙСМОГРАВИТАЦИОННОЕ ДВУМЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ
ВЕРХНЕЙ ЧАСТИ ЗЕМНОЙ КОРЫ ПО ПРОФИЛЮ «УРАЛБАЙКАЛ»
К. Г. Цуканов
Новосибирский государственный университет
Институт нефтегазовой геологии и геофизики
им. А. А. Трофимука СО РАН
К настоящему моменту накоплен огромный массив разнородных геофизических данных по структуре земной коры и верхов мантии ЗападноСибирской плиты, Сибирской платформы и в меньшей мере
их складчатого обрамления. Детально изучен чехол Западно-Сибирской
платформы, разворачиваются работы по поиску и разведке месторождений
углеводородов в Восточной Сибири. Интерес исследователей начинает
смещаться как в сторону палеозойского фундамента Западно-Сибирской
плиты, в слабоизученные в отношении нефтегазоносности территории
(Восточная Сибирь). В частности возникает необходимость создания новых плотностных моделей земной коры посредством геологического редуцирования аномалий силы тяжести, основанного на учете сейсмической
структуры земной коры и плотности по данным измерений на образцах
горных пород и соотношений скорость-плотность для продольных волн.
Построение таких моделей позволит через гравитационное поле перейти
от двумерных к построению трехмерных моделей земной коры, необходимых при решении задачи тектонического районирования основания платформенных отложений.
Целью работы является построение плотностной модели по профилю
глубинных сейсмических зондирований (ГСЗ) «Урал-Байкал». Профиль
пересекает ряд различных геологических структур (Западно-Сибирская
плита, Салаирский кряж, Кузбасс, Енисейский кряж, Сибирская платформа, Байкальская рифтовая зона), сравнительный анализ глубинного строения которых представляет и геодинамический интерес.
В работе используется программа для двумерного и трехмерного гравитационного моделирования ADG-3D[1]. В дальнейшем, двумерная
плотностная модель будет использована в качестве стартовой
при трёхмерном моделировании с учетом данных по соседним профилям.
Работа выполнена в рамках ФЦП «Научные и научно-педагогические
кадры инновационной России» на 2009−2013 годы (ГК № 02.740.11.0731).
______________________________
1. Кочнев В. А., Хвостенко В. И. Адаптивный метод решения обратных
задач гравиметрии. - Геология и геофизика, №7, 1996, с. 120−129.
Научный руководитель – канд. техн. наук Е. В. Павлов
66
МОНИТОРИНГ СЛОЭ ТЕРМОГАЗОВОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ
А. В. Штык
Международный университет природы, общества и человека «Дубна»
С октября 2009 г. по март 2010 г. на Средне-Назымском нефтяном месторождении проводились работы по термогазовому воздействию (ТГВ) в
отложениях баженовской свиты. ТГВ предполагает создание подвижного
фронта окисления пород при подаче в пласт воздуха и воды
в определенных количествах.
Для изучения особенностей продвижения фронта окисления пород был
организован
мониторинг
микросейсмической
эмиссии
(МСЭ)
по технологии «Сейсмолокация очагов эмиссии» (СЛОЭ). Технология
СЛОЭ – пассивная модификация сейсморазведки – разработана
для исследований динамики естественной и техногенной трещиноватости
[1]. Основой для мониторинга техногенного воздействия служит активизация МСЭ в зоне воздействия, находящейся в аномально напряженном состоянии, способствующим перераспределению трещиноватости в среде.
В результате обработки материалов СЛОЭ, накопленных за период
ТГВ, получены: временной ряд значений энергии МСЭ за весь период;
горизонтальные срезы энергии МСЭ по кровле баженовских отложений
за различные интервалы накопления; вертикальные графики энергии МСЭ.
Анализ полей энергии МСЭ выявил основные временные
и пространственные особенности излучения упругих волн МСЭ
на площади в течение полугодового периода. На временном ряде отмечаются квазисуточные колебания энергии МСЭ, относящиеся к лунносолнечным приливам, дневной техногенной активности. Для изучения
пространственной динамики техногенной зоны оптимальными оказались
горизонтальные срезы за 6 дней накопления. Отмечены классическая
овальная форма аномалии в период закачки агентов, ее дифференциация в
отсутствие закачки и сильная дифференциация при повторной сниженной
закачке. Анализ вертикального изменения поля МСЭ показал максимальное значение на глубине закачки и наличие аномалии в фундаменте (на ~
6 км).
Комплексный анализ материалов СЛОЭ с промысловыми данными
позволил обосновать очагово-рассеянную модель окисления пород, допускающую организацию локальных очагов окисления вблизи нагнетательной
скважины и на значительных удалениях от нее.
______________________________
1. Кузнецов О.Л., Чиркин И.А. и др. Сейсмоакустика пористых
и трещиноватых геологических сред: в 3 т. Т.3. М.: ООО «ЦИТвП» (2007).
Научный руководитель – канд. геол.-минерал. наук, доцент И. А. Чиркин
67
ОБЩАЯ И РЕГИОНАЛЬНАЯ ГЕОЛОГИЯ
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ МОРФОМЕТРИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ КОМПЛЕКСОВ РЕЛЬЕФА РАЗНОГО ГЕНЕЗИСА ЧУЙСКОЙ КОТЛОВИНЫ (ГОРНЫЙ АЛТАЙ)
И. И. Богомолов
Новосибирский государственный университет
Чуйская котловина вытянута с запада на восток примерно на 80 км
и достигает в поперечнике 36 км. Днище занято озерными отложениями,
в которые врезаны аллювиальные комплексы, а периферия обрамлена делювиально-пролювиальным шлейфом подножия. Выше залегают эллювиально-коллювиальные отложения. Использование цифровых моделей рельефа для морфометрической характеристики территории позволяет дать
объективное количественное описание различных типов рельефа (ЦМР),
провести их сравнение с использованием статистики и автоматизировать
процесс картографирования, минимизировав субъективизм при проведении геолого-геоморфологических границ.
Рельеф Чуйской котловины проанализирован на трех иерархических
уровнях: мелкомасштабном, среднемасштабном и крупномасштабном.
Соответственно, пространственное разрешение ЦМР для этих уровней:
500, 60 и 2 м. Для мелкомасштабного уровня ЦМР построена путем генерализации SRTM. Здесь ярко проявились морфоструктурные особенности
Чуйской котловины, обусловленные спецификой ее неотектонического
развития. Днище разделилось на ряд сегментов, обусловленных блочным
строением. В качестве ЦМР среднемасштабного уровня использовались
данные радарной съемки SRTM. На этом уровне четко проявились морфометрические различия аллювиальных, гляциальных, делювиальнопролювиальных, коллювиальных, оплывневых и озерно-равнинных комплексов. На крупномасштабном уровне морфометрические показатели
снимались с топографических карт масштаба 1:25000. На этом уровне в
явной форме проявлена гетерогенная структура различных типов и комплексов рельефа вплоть до отдельных форм и их элементов. Полученные
результаты могут быть использованы для оптимизации картографирования
четвертичных отложений и рельефа, а также для картографирования геолого-геоморфологической основы ландшафтов.
Научный руководитель
И. Д. Зольников
–
канд.
68
геол.-минерал.
наук,
доцент
УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ ДАТСКИХ ОТЛОЖЕНИЙ
ЮГО-ЗАПАДНОГО КРЫМА
О. А. Вожжова, Е. А. Лыгина
Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова
В ходе исследований был детально опробован разрез мощностью около
35 м в районе балки Змеиная. Датские отложения представлены известняками, имеющими сходный минеральный и компонентный состав. На основании изучения пород в шлифах было выделено 4 литотипа пород.
Повсеместно в Юго-Западном Крыму в основании разреза датского
яруса фиксируется поверхность субаквального размыва [1]. После перерыва постепенно начинает развиваться морская трансгрессия.
Анализ пород указывает на мелководно-морские условия с глубинами
не более 50 м.
Базальный слой датских отложений представлен песчаником, содержащим аутигенный глауконит, коллофан, заполненные марказитом ходы
илоедов – свидетельство импульсивного нарастания трансгрессии
и осадконакопления недалеко от береговой линии. Далее трансгрессия
быстро набирает силу, начинают накапливаться тонкошламовые известняки, характерные для отмытых карбонатных песков окраин подводных
платформ [2]. На следующем этапе уровень моря относительно стабилизируется (горизонты кремней, развитые по ходам илоедов). Отлагаются полибиокластовые известняки фации открытого моря карбонатной платформы [2]. Повышается гидродинамика среды, характерна нормальная соленость. Далее накапливаются сгустковые известняки, в их образовании
большую роль играют цианобактериальные сообщества, осадконакопление
шло на глубинах до 20 м со слабой гидродинамикой. Также количество
биокластов резко сокращается. Такие условия достигаются в полуизолированных шельфовых лагунах [2].
В датском веке на территории Горного Крыма была карбонатная платформа, в пределах которой на шельфе со свободной циркуляцией формировались серпулово-криноидно-мшанковые подвижные отмели [1]. Настоящими детальными исследованиями показана подробная история развития
датской трансгрессии в Юго-Западном Крыму.
______________________________
1. Горбач Л. П. Стратиграфия и фауна моллюсков раннего палеоцена
Крыма. М.: Недра, 1972. С. 1–115.
2. Уилсон Дж. Карбонатные фации в геологической истории. М: Недра,
1980. 463 с.
Научный руководитель – канд. геол.-минерал. наук Е. А. Лыгина
69
ПОЛЕВАЯ ГЕОЛОГО-ГЕОМОРФОЛОГИЧЕСКАЯ СЪЁМКА
И. М. Гасанов
Казанский (Приволжский) федеральный университет
При выяснении динамики геологических процессов, для получения
оценки их факторов, прогноза, выявления механизма рельефообразующих
процессов необходимо проводить полевые исследования.
На юго-востоке Республики Татарстан, на левом берегу среднего течения реки Шешма (левый приток Камы), близ села Нижняя Кармалка,
в 2006 – 2008 гг. под руководством проф. А.П. Дедкова, доц. В.В. Мозжерина проводилась полевая геолого-геоморфологическая съёмка НижнеКармалкинского битумного захоронения. Это единственный район Русской равнины, где в геологически недавнее время (в позднем неоплейстоцене) жидкие нефтяные битумы изливались на дневную поверхность. В
районе Кармалки полевая геоморфологическая съёмка в себя включала
решение нескольких задач, основанных на изучении геологогеоморфологической ситуации, четвертичных отложений и вопросов палеогеографии [1,2].
В числе приоритетных задач были, во-первых, поиск и детальное изучение
морфологии,
морфометрии
экзотектонических
складок
и битуминозных отложений, включая панорамную фотосъёмку и полевое
картирование, в районе ручья Средний, близ родника Советский. Вовторых, изучение выходов уфимских отложений на поверхность в районе
Шугуровского поднятия; и наконец, в-третьих, рассмотрение и решение
генетических вопросов о механизме и причинах излияния битумов, а также
о наличии или отсутствии подобных складок в долине ручьёв Кармалка
и Дальний.
В ходе съёмки были обнаружены и детально изучены две взаимно перпендикулярные резко выраженные складки (дислокации), с образованием
которых и связано излияние жидких битумов на поверхность в четвертичном периоде; разработана схема циркуляции нефтяных битумов в слоях
верхнего палеозоя [2].
______________________________
1. Верещагин Н.К. Захоронение останков верхнеплейстоценовых животных и растений у селения Нижние Кармалки на юге Татарской АССР /
Н.К. Верещагин // Зоологический журнал. – 1953. – № 5, т. 32. – С. 999–
1013.
2.
Дедков
А.П.
Нижняя
Кармалка.
Геодинамические
и геоморфологические памятники / А.П. Дедков, В.В. Мозжерин, Н.Н.
Порфирьева // Геологические памятники Татарстана. – Казань, 2006. –
С. 100–104.
70
Научный руководитель – д-р геогр. наук, проф. В. А. Рубцов
СТРУКТУРА ДЕВОНСКИХ ОТЛОЖЕНИЙ СЕВЕРОМИНУСИНСКОГО ПРОГИБА НА ПРИМЕРЕ ФЫРКАЛЬСКОЙ
АНТИКЛИНАЛИ
А. И. Голутва
Новосибирский государственный университет
Осадочное выполнение Северо-Минусинский прогиба (СМП) образовано девонскими и каменноугольными отложениями. В девонской части
разреза выделяется два комплекса, разделенных структурным несогласием,
резко отличающихся по составу. Цель работы - выявить
и охарактеризовать складчатые и разрывные нарушения района, уточнив
данные карт среднего масштаба при помощи дистанционных методов. Было изучено геологическое строение региона и проведено дешифрирование
территории расположенной к северо-востоку от с. Шира, на восточном и
южном берегах оз. Фыркал. Участок представляет собой антиклинальную
складку, в ядре которой обнажены вулканогенные отложения марченгашской свиты, а крылья сложены терригенно-карбонатными отложениями
сарагашской и бейской свит. Наблюдается резкое азимутальное и угловое
несогласие между названными комплексами отложений. Структура марченгашской свиты плохо дешифрируется, однако, учитывая, крутые углы
падения и значительную площадь выхода свиты, можно сделать вывод о
складчатой структуре, резко дискордантной по отношению к структуре
средне-верхнедевоских отложений. Крылья складки имеют в плане вид
ломаной линии, составленной из разноориентированных прямолинейных
звеньев, сочлененных по резким перегибам, что придает складке сложную
форму. На примере изучения Фыркальской антиклинали можно сформулировать такую важную особенность структуры района, как тесная сопряженность складчатых и разрывных нарушений разного ранга. Разломы
фундамента проявлены складчатыми структурами и разнонаправленными
флексурами чехла. В свою очередь, крутопадающие участки крыльев
складчатых структур, сложенные устойчивыми окремененными карбонатными породами, разбиты системами малоамплитудных, коротких поперечных и диагональных разломов, замыкания которых представляют собой
малые складчатые структуры. Таким образом, при детальном рассмотрении, простые, на первый взгляд, моноклинальные участки крыльев складок
представляют
собой
сложные
складчато-разрывные
структуры,
в предельных случаях развиваясь до клавишно-блоковых структур.
Научный руководитель – канд. геол.-минерал. наук Ф. И. Жимулев
71
ПАЛЕОСЕЙСМОДИСЛОКАЦИИ В НЕОПЛЕЙСТОЦЕНОВЫХ ОТЛОЖЕНИЯХ ДОЛИНЫ НИЖНЕЙ КАТУНИ (ГОРНЫЙ АЛТАЙ)
С. В. Гольцова
Новосибирский государственный университет
Нижний участок долины р. Катунь приурочен к неотектоническому
грабену субмеридиональной ориентировки. Наибольшее распространение
среди осадочных комплексов, выполняющих грабен, получили ининская
и сальджарская толщи, которые слагают комплексы высоких и низких эрозионных террас, соответственно. Эти толщи сформировались в результате
прохождения по долине р. Катунь серии гигантских гляциальных паводков, возникавших в среднем и позднем неоплейстоцене при прорыве плотин ледниково-подпрудных озер, находившихся в крупных межгорных
котловинах высокогорной части Горного Алтая [4].
Толщи имеют циклическое строение, а в разрезе циклов выделяется
следующий набор фаций: селевая, пойменная, русловая, оплывневая, вторично-подпрудных озер [2,3]. Разрезы “мелкозернистых” осадков
из вышеперечисленных фаций благоприятны для возникновения
и последующей “консервации” в них деформаций, связанных с древними
сейсмическими событиями [1].
В четырех разрезах (“Едрала-5”, “Карьер-Манжерок-2”, “ЧемалКарьер-1”, “Чемал-Карьер-2”) выявлены разнотипные деформации неоплейстоценовых осадков, связанные с древними сейсмическими событиями (разломы различной кинематики, складки, флексуры, пламеневидные
текстуры, осадочные дайки). Их обнаружение говорит о высоком сейсмическом потенциале долины нижней Катуни, что следует учитывать при
возможном проектировании и строительстве Катунской ГЭС в районе п.
Еланда.
______________________________
1. Деев Е.В., Зольников И.Д., Гуськов С.А. Сейсмиты в четвертичных отложениях Юго-Восточного Алтая // Геология и геофизика, 2009. т.50. №6.
С.703-722.
2. Зольников И.Д. Стратотипы четвертичных отложений ЯломаноКатунской зоны Горного Алтая // Геология и геофизика, 2008. т.49. №9.
С.906-918.
3. Парначев С.В. Геология высоких алтайских террас (ЯломанскоКатунская зона). Томск: Изд-во ИПФ ТПУ, 1999. 137 с.
4. Рудой А.Н. Гигантская рябь течения (история исследований, диагностика, палеогеографическое значение). Томск: Изд-во ТПГУ, 2005. 224 с.
Научный руководитель – канд. геол.-минерал. наук Е. В. Деев
72
ГРЯЗЕВЫЕ ВУЛКАНЫ АЗЕРБАЙДЖАНА
Б. Ф. Дадашов
Новосибирский государственный университет.
Грязевой вулканизм – весьма важное направление исследований геологической науки, а грязевые вулканы – уникальное природное явление –
носители огромной познавательной информации о недрах.
Начиная с XX-го века виднейшие азербайджанские и советские ученые
занимались этой проблемой. Около 400 грязевых вулканов находится в
Южно-Каспийском регионе, из них более 300 на суше Восточного Азербайджана и прилегающей акватории Каспия. Поэтому, не случайно Азербайджан считается родиной грязевых вулканов. При этом, именно в Азербайджане встречаются все формы грязевулканических проявлений (действующие, потухшие, погребенные, подводные, островные, обильно нефть
выделяющие). По количеству вулканов, их разнообразию и активной деятельности в мире нет территории подобной Азербайджану.
Как правило, грязевые вулканы приурочены к осям антиклинальных
поднятий, причем расположены они или на сводах, или несколько смещены на переклинали и на крылья. В основном большинство грязевых вулканов связано с явлением диапиризма. В диапировых складках неравномерность толщи отложений на своде и на крыльях, создавая хотя бы незначительную разницу нагрузки, благоприятствует выжиманию пластичных
масс в ядре складки и тем самым является одной из главных причин деятельности вулкана. Грязевые вулканы располагаются в области развития
как кайнозойских, так и меловых отложений. Отмечается закономерность
омоложения пород, к которым приурочены вулканы, с усилением дислокаций в направлении с юго-востока на северо-запад и обнажением на поверхности меловых отложений в пределах юго-восточного погружения
Главного Кавказского хребта. Вместе с омоложением отложений, слагающих основание вулкана, в том же направлении – с юго-востока на северозапад – отмечается уменьшение масштабов грязевулканических явлений,
наблюдается переход от крупных грязевых вулканов с отчетливо оформленными эруптивными аппаратами и значительными накоплениями сопочной брекчии к сопкам, сальзам и грифонам, имеющие небольшие размеры.
Продуктами извержения грязевых вулканов являются в основном, осадочные породы, преимущественно кайнозойского комплекса, и лишь в
незначительной части – мелового возраста. Газы грязевых вулканов по
своему химическому составу не отличаются от таковых нефтяных месторождений и состоят из СН (от 85 до 99%), СО2 (до 10%), N2CO, Н2S: редкие элементы и тяжелые углеводороды в сумме не превышает 1%, в большинстве же случаев выражены следами. Их выделение указывает на нали73
чие богатейших залежей нефти и газа в недрах углеводородной провинции
Азербайджана, местоположение которых определяют корни вулканов.
Сам факт выделения газа грязевыми вулканами говорит о том, что в
недрах на известной глубине находятся пористые резервуары, к которым
приурочены газовые залежи, а наличие в выделениях некоторых из этих
вулканов нефтяных пленок свидетельствует о том, что, кроме газа, они
содержат в себе также и нефть.
Результаты исследований огромного фактического материала, полученного при разведке и разработке нефтяных месторождений Азербайджана, приуроченных к грязевым вулканам, и в частности Апшеронского полуострова, говорят о том, что присутствие грязевых вулканов – прямой
признак наличия залежей нефти и газа.
______________________________
1. А.А.Якубов, А.А..Али-Заде, М.М.Зейналов / Грязевые вулканы Азербайджанской ССР. Баку,1971, 256 с.
2. А.А.Якубов, А.А.Али-Заде, Б.В.Григорьянц и др./ Грязевые вулканы
нефтегазоносных областей Азербайджанской CСP. Баку,1978, 39 с.
3. И.С. Гулиев, А.А. Фейзуллаев, А.А. Алиев, У.А. Мовсумова / Состав
газов и органического вещества пород-выбросов грязевых вулканов Азербайджана // Геология нефти и газа. 2005. .№ 3. С. 27–30.
4. Ф.Г. Дадашев. Углеводородные газы грязевых вулканов Азербайджана.
Азернешр, 1963
5. М.М. Зейналов. Грязевые вулканы Южного Кобыстана и их связь с газонефтяными месторождениями. Азернешр, 1960.
Научный руководитель – канд. геол.-минерал. наук, доцент В. И. Гаврилов.
74
ЗАКОНОМЕРНОСТЬ ЛОКАЛИЗАЦИИ ГОЛОЦЕНОВЫХ СЕЙСМОГРАВИТАЦИОННЫХ ДИСЛОКАЦИЙ В ПРЕДЕЛАХ КУРАЙСКОЙ ВПАДИНЫ И ЕЕ ГОРНОГО ОБРАМЛЕНИЯ (ЮГОВОСТОЧНЫЙ АЛТАЙ)
Г. А. Квасов
Институт геологии и минералогии им. В. С. Соболева СО РАН
Новосибирский государственный университет
Горные сооружения Юго-Восточного Алтая относятся к хребтам гобийского типа [1]. Их развитие сопровождается сильными землетрясениями, в ходе которых происходит обновление древних и образование новейших разломов, а также формирование сейсмогравитационных дислокаций
– смещенных со склонов крупных масс горных пород. Изучение сейсмогравитационных дислокаций (СД) помогает выявлять активные в голоцене
сейсмогенерирующие структуры, а также оценить скорость сейсмогравитационной денудации рельефа.
В ходе исследования СД Курайской впадины и ее горного обрамления
было изучено соотношение локализации СД с древними и новейшим
структурными планами, а также с составом пород. Установлено, что СД
расположены в зоне перехода от хребтов к впадине либо у подножья новейших тектонических уступов в пределах хребтов и в основном маркируют разломы, отделяющие рифейские и палеозойские структуры. Такая
приуроченность к границам древних складчатых комплексов вызвана высокой степенью унаследованности новейшего структурного плана на территории Юго-Восточного Алтая. Исключение составляют СД в северозападной части Чаган-Узунского неотектонического блока, где сейсмогенерирующими структурами выступают мелкие внутриблоковые разломы,
тогда как остальные СД, включая максимальный по объему Сукорский
обвал, приурочены к границам Чаган-Узунского горста. Этот неотектонический блок является наиболее активным в голоцене участоком Кадринско-Баратальского выступа, имеющего салаирский возраст.
Расчет объемов СД позволил рассчитать скорость сейсмогравитационной денудации рельефа в пределах исследуемой территории за голоцен –
1,3∙10-5 м/год, что соответствует данному показателю в других сейсмоактивных районах с аридным климатом [2].
______________________________
1. Новиков И. С. Морфотектоника Алтая. Новосибирск: Изд-во СО РАН,
филиал «Гео», 2004. 313 с.
2. Keefer D.K. Landslides caused by earthquakes // Geological Society
of America Bulletin. 1984. V. 95. P. 406-421.
Научный руководитель – канд. геол.-минерал. наук А. Р. Агатова
75
ЛИТОЛОГИЯ И СТРАТИГРАФИЧЕСКОЕ ПОЛОЖЕНИЕ ОТЛОЖЕНИЙ ЧЁНКСКОЙ СВИТЫ В РАЙОНЕ ПЛАТО ОБСЕРВАТОРИЯ
ГОРНОГО КРЫМА
В. Е. Коварская
Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова
Горнокрымская зона складчатого комплекса Бахчисарайского района
сложена верхнетриасовыми – нижнеюрскими гемипелагическими
и пелагическими осадками. Самой древней толщей Горного Крыма является таврическая серия, которая расчленяется на нижнетаврическую, чёнкскую и верхнетаврическую свиты. Однако точное стратиграфическое положение и происхождение чёнкской свиты остаются пока предметом дискуссий. Впервые она была выделена в качестве самостоятельного стратиграфического подразделения и откартирована и Дмитрием Ивановичем
Пановым в 1978 году. Предполагалось, что она подстилает таврическую
серию, но из-за недостатка на тот момент данных ее соотношение с одновозрастными отложениями на площади и подстилающими в разрезе не
были установлены.
Литологический состав изучаемых пород достаточно однообразен. По
классификационному треугольнику Шутова чёнкские песчаники
в основном относятся к кварцевым грауваккам. Однородность состава,
средняя степень сортировки в основном неокатанного мелко – среднезернистого материала с примесью тонко – и крупнозернистого, массивные
текстуры и наличие редких прослоев органического вещества позволяют
сделать вывод о том, что условия формирования отложений толщи были
мелководно-морскими, возможно, дельтовыми. Вероятно, что это были
субаэральные заболоченные участки плоских дельт.
Источник сноса метаморфического и магматического материала установить сложно, но вполне вероятно, что это могли быть комплексы Анатолийского массива (южный снос) и/или Украинского щита (северный снос).
Представляется вполне вероятным, что отложения чёнкской свиты
ограничены в изученном обнажении на склоне плато Обсерватория разломными контактами и являются пластинами, надвинутыми на породы
верхнетаврической свиты. Но возрастные соотношения свит могут предполагаться исходя из сравнительного анализа состава пород
и сопоставления с другими конгломератовыми толщами Юго–Западного
Крыма и структурных соотношений пород чёнкской свиты, даек байоса
и таврических отложений.
Научный руководитель – д-р геол.-минерал. наук, проф. А. В. Тевелев
76
МЕТАМОРФИЧЕСКИЕ КОМПЛЕКСЫ ВОСТОЧНОЙ ЧАСТИ БУРЕИНСКО-ЦЗЯМУСИНСКОГО СУПЕРТЕРРЕЙНА: ГЕОДИНАМИЧЕСКИЕ ОБСТАНОВКИ ФОРМИРОВАНИЯ И ВОЗРАСТ
А. В. Кургузова
Санкт-Петербургский государственный горный институт
им. Г. В. Плеханова (технический университет)
Буреинско-Цзямусинский супертеррейн находится в восточной части
Центрально-Азиатского складчатого пояса и относится к числу его главных структурных элементов. В настоящее время наименее изученным
«звеном» этого террейна являются метаосадочные и метавулканические
породы амурской и гонжинской серий, которые рассматриваются как его
докембрийский фундамент.
Реконструкция геодинамических обстановок формирования метаморфических пород. Первичный состав амфиболитов и мусковитгранатовых сланцев амурской серии, а также амфиболитов и биотитовых
гнейсов гонжинской серии реконструирован с помощью петрохимических
диаграмм А. Нематова, А. Н. Неелова. Геодинамические обстановки формирования данных метаморфических пород исследованы с помощью диаграмм Муллена, Пирса, Бхатии. Согласно полученным данным, протолитами для амфиболитов амурской и гонжинской серий послужили вулканиты, образованные в условиях серединно-океанических хребтов. Протолитами для мусковитовых сланцев амурской серии и биотитовых гнейсов
гонжинской серии послужили осадочные породы, накопление которых
происходило в условиях активной континентальной окраины.
Возраст метаморфических пород. Оценка нижней возрастной границы формирования метаосадочных пород гонжинской и амурской серий
произведена с помощью Sm-Nd изотопно-геохимических исследований
(лаборатория изотопной геологии ИГГД РАН). Значения неодимового модельного возраста TNd(DM) для мусковитовых сланцев амурской серии
находятся в интервале 1,1−1,4 млрд. лет. Биотитовые гнейсы гонжинской
серии характеризуются значением модельного возраста TNd(DM) в пределах 1,1−2,2 млрд. лет. Таким образом, накопление протолитов метаосадочных пород этой серии не соответствует позднеархейскому этапу геологического развития Буреинско-Цзямусинского террейна восточного сегмента
Центрально-Азиатского складчатого пояса, как это принято в современных
стратиграфических схемах.
Научный руководитель
В. В. Смоленский
–
канд.
77
геол.-минерал.
наук,
доцент
РАЗРУШЕНИЕ ГРУНТОВ, СЛАГАЮЩИХ ЗЕМЛЯНУЮ НАСЫПЬ,
ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ ВЫВЕТРИВАНИЯ. НА ПРИМЕРЕ АМУРОЯКУТСКОЙ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ МАГИСТРАЛИ. (УЧАСТОК
ТОММОТ - КЕРДЕМ)
А. Е. Мельников
Северо-Восточный федеральный университет им. М. К. Аммосова
Значительная роль в разрушении горных пород в Якутии, как и во всех
регионах с суровым климатом, принадлежит криогенному выветриванию.
В результате чего снижаются показатели прочностных свойств, возрастает
трещинноватость и пористость пород, происходят другие изменения макропоказателей (так, у глинистых грунтов возможно снижение прочности
до 7 и более раз и увеличение сжимаемости в 1,35 и 2 раза).
Достаточно сложно из множества неблагоприятных инженерногеологических и геокриологических факторов, влияющих на устойчивость
(деформативность) железнодорожного полотна, вычленить участки подверженные криогенному выветриванию, действие которого в некоторых
случаях превышает воздействие других разрушающих явлений.
Первым шагом решения этой задачи является геологический анализ
территории, «наложенный» на орогидрографию и структуру климата,
в пределах железнодорожной магистрали. На железнодорожной линии
Томмот – Кердем предварительно можно выделить участки слабовосприимчивые к процессам выветривания. К таковым относятся водоразделы
(например, в пределах Приалданского, Северо-Амгинского и УстьМайского плато), сложенные современными элювиальными суглиносупесчаными отложениями на доломитах и известняках нижнего кембрия;
на песках, супесях и песчаниках нижней юры; с небольшой мощностью
рыхлых элювиальных отложений (щебень, глыбы). К «слабым» относятся
отрезки пути, проходящие в пределах днищ долин рек и ручьев (например,
на Средне-Амгинском плато, долина р. Лена), представленных аллювиальными песками, супесями, суглинками (местами сильнольдистыми), гравием и галькой, озерными отложениями.
Очевидно, что одной только геологической оценки не достаточно для
вскрытия объективной картины разрушения грунтов, слагающих земляную
насыпь, под воздействие выветривания, но достаточно для понимания того, что на участках железнодорожной линии с разными геологическими
условиями принципы проектирования должны быть различны.
Научный руководитель – канд. геол.-минерал. наук, доцент С. С. Павлов
78
МИКРОСТРУКТУРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РАЗНОВОЗРАСТНЫХ
КОМПЛЕКСОВ ЗИМОВЕЙНИНСКОГО МАССИВА (ЮЖНОЕНИСЕЙСКИЙ КРЯЖ)
В. В. Меркулов
Новосибирский государственный университет
Объектом исследований автора является Зимовейнинский габброидный
массив. Он выделяется в пределах Южно-Енисейского сегмента Енисейского кряжа и относится геологами к кимбирскому магматическому комплексу. Массив (S=43 км2) имеет субмеридионально вытянутую линзообразную в плане форму. Исследуемый участок протяженностью 2,5 км в
центральной части массива представлен коренными выходами по пр. берегу р. Енисей. Здесь было выделено три ассоциации пород [1]: 1. Деформированные Gr-Pl-гнейсы, гранулиты, амфиболиты и кристаллические сланцы. 2. Габброиды, граниты и кварцевые диориты, слагающие субмеридиональные дайки (мощность до 6 м). Вмещающими породами для них являются породы из 1-й ассоциации. 3. Bt-Qu-Fsp жилы (мощностью до 2 м),
секущие породы 1-й и 2-й ассоциации. Интрузивные породы 2-й ассоциации не деформированы. U-Pb возраст цирконов (метод SHRIMP II) из гранитов, кварцевых диоритов и габбро, определенный В. А. Верниковским,
попадает в интервал 576–546 млн. лет, то есть к одному из позднейших
этапов тектономагматической эволюции Южно-Енисейского кряжа. Деформированные зерна плагиоклаза обнаружены в гнейсах восточной части
массива и в дайках габброидов центральной части. Дайки габброидов, учитывая данные Л. К. Качевского и др., приурочены к разлому. Далее на запад обнаружены катаклазированные гнейсы, осложненные кливажем и
ближе к западной границе массива – кристаллические сланцы с плойчатой
текстурой, и вновь кливажированные гнейсы, отражающие присутствие
более крупного нарушения. Выполненные исследования указывают, что в
направлении с востока на запад, в крест простирания структур увеличивается степень дислоцированности пород, что подтверждает тектонический
характер западного контакта пород 1-й ассоциации с вмещающими мигматизированными гнейсами Ангаро-Канского террейна. (PP3-4)
______________________________
1. Матушкин Н.Ю., Романова И.В., Меркулов В.В. Новые данные по
структуре и магматизму Зимовейнинского массива (Южно-Енисейский
кряж) // Тез. докл. V Сибирской межд. конф. молодых уч. по наукам
о Земле. Новосибирск: ИГМ СО РАН, 2010.
Научные руководители: канд. геол.-минерал. наук Н. Ю. Матушкин,
д-р геол.-минерал. наук А. Е. Верниковская.
79
КОРРЕЛЯЦИЯ РАННЕКАЛЕДОНСКИХ ГРАНУЛИТОВЫХ КОМПЛЕКСОВ БАЙКАЛЬСКОГО РЕГИОНА
Е. И. Михеев
Новосибирский государственный университет
Институт геологии и минералогии им. В. С. Соболева СО РАН
Фанерозойские гранулитовые комплексы, образованные на глубинных
уровнях земной коры, имеют ключевое значение для реконструкции геодинамических обстановок, существовавших в ходе аккреционноколлизионных процессов и роста континентальной коры [1–2]. Особый
интерес представляют гранулитовые комплексы Байкальского региона,
которые диагностированы в Западном Прибайкалье (Приольхонье и ов Ольхон) и Забайкалье (восточный борт оз. Байкал, п-ов Святой Нос).
Настоящая работа посвящена изучению основных гнейсов п-ова Святой
Нос, а также их сравнительному анализу с детально изученным гранулитовым комплексом Чернорудской зоны Ольхонского региона [1-3].
Наиболее распространенными породами в гранулитовом комплексе пова Святой Нос являются Grt-Bt-Amp, Bt-Grt-Scp-CPx-Amp и Grt-Amp-BtCpx гнейсы. Специфической особенностью является развитие зон мраморного меланжа с включениями метабазитов. Метаморфическая толща основных гнейсов насыщена многочисленными жилами гранатсодержащих
калиевых гранитов и инъекционными жилами гранит-пегматитов. Как и в
Чернорудской гранулитовой зоне мраморные толщи на п-ове Святой Нос
содержат графит. Основные гнейсы характеризуются пониженной щелочностью и относятся к нормальному ряду магматических пород. Оценки
условий метаморфизма (TWQ, THERMOCALC) для гнейсов п-ова Святой
Нос (P = 6,2–7,2 кбар, T = 705–745 оС) подтверждают их принадлежность к
гранулитовой фации метаморфизма.
______________________________
1. V. S. Fedorovsky, Е. V. Sklyarov, The Olkhon geodynamic proving ground
(Lake Baikal): high resolution satellite data and geological maps of new generation, Geodynamics & Tectonophysics, Vol. 1, № 4, 331–418 (2010).
2. А. Г. Владимиров и др., Геодинамическая модель ранних каледонид
Ольхонского региона (Западное Прибайкалье), Доклады РАН, в печати.
3. Е. И. Михеев, Геологическое строение, петрография и вещественный
состав раннекаледонских гранулитовых комплексов Прибайкалья
(на примере Приольхонья и п-ова Святой Нос), Геохимия, петрология
и рудоносность базит-ультрабазитовых комлексов, Вторая всероссийская
молодёжная школа-семинар, Иркутск (2010).
Научный руководитель – д-р геол.-минерал. наук А. Г. Владимиров
80
ФЛЮИДОЛИТЫ СЕВЕРНОГО ПРИЭЛЬБРУСЬЯ
М. С. Мышенкова
Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова
Данная работа посвящена кислым флюидолитам Северного Приэльбрусья. Флюидолиты – это новый генетический тип горных пород, представляющих собой продукты декомпрессионных эксплозий флюидов
(Петрографический кодекс, 2008 г). Исследованные породы ранее относили к продуктам самых ранних кислых эксплозивных извержений Эльбруса
(риолитовым лавам, туфам, туфолавам и игнимбритам), но в ходе изучения
структурно-тектстурных особенностей пород выяснилось, что их следует
отнести к флюидогенным породам, сформировавшимся в результате глубинных взрывов флюидов.
Непосредственно отнесение исследуемых пород к флюидолитам производилось по текстурно-структурным особенностям, наблюдающимся в
шлифах. В них были отмечены практически все диагностические признаки
флюидогенных пород, закрепленных в петрографическом кодексе. Помимо этого было установлено резкое отличие данных пород от типичных
эльбрусских лав по химическому и изотопному составам.
Помимо этого была установлена самостоятельность изучаемых нами
выходов пород (их всего три: г. Тузлук, обнажения в районе ледника УллуМалиендерку и на правом берегу среднего истока р. Малки – р. Бирджаллы-су), которые ранее некоторыми исследователями относились к останцам эксплозивного материала мощного кальдерообразующего извержения
вулкана Эльбрус.
Следует еще раз подчеркнуть, что результаты, которые были достигнуты в ходе полевых и камеральных работ, представляют собой новый шаг в
изучении магматизма Северного Кавказа:
1) В районе Северного Приэльбрусья был впервые выделен новый генетический тип пород – флюидолиты, ранее описываемые как риолитовые
лавы, туфы и игнимбриты, т. е. породы совсем другого происхождения.
2) Была установлена самостоятельность данных образований и, таким
образом, опровергнута их приуроченность к эксплозивному кальдерообразующему извержению.
Научные руководители: д-р геол.-минерал. наук, проф. Н. В. Короновский,
канд. геол.-минерал. наук Л. И. Демина
81
ПОЗДНЕПАЛЕОЗОЙСКАЯ СТРУКТУРА КУРАЙСКОЙ ЗОНЫ РАЗЛОМОВ, ЮГО-ВОСТОЧНАЯ ЧАСТЬ ГОРНОГО АЛТАЯ
К. А. Оскомова
Институт геологии и минералогии им. В. С. Соболева СО РАН
Новосибирский государственный университет
В Курайской зоне сдвигов и надвигов проявились несколько этапов деформаций. В основной позднедевонский-раннекарбоновый этап была
сформирована покровно-чешуйчатая структура, в строении которой принимают участие крупные пластины и чешуи силурийско-раннедевонских
кристаллических пород и гнейсов курайского комплекса, серпентенитовые
сланцы и меланжи, силурийские осадочные и девонские вулканогенноосадочные образования. В основании покровно-чешуйчатой структуры
расположены венд-кембрийские вулканогенно-осадочные образования
Кузнецко-Алтайской островной дуги. На Курайскую покровночешуйчатую структуру надвинуты докембрийские песчано-сланцевые породы Алтае-Монгольского террейна. Курайская зона разломов состоит из
двух структурных элементов: основного тела (курайский метаморфический комплекс) и чешуйчатой зоны, сформированной раннекарбоновыми
сдвигами. Покровно-чешуйчатая структура нарушена сдвигами позднекарбоново-пермского и позднепермско-триасового возрастов [1].
Основной целью работы является: выявление позднепалеозойской
структуры и вещественного состава пород Курайской зоны разломов.
Нами была изучена часть этой зоны в районах р. Кокоря и р. Башкаус
(пос. Акташ), где хорошо сохранилось расчешуенное основание Курайского покрова. Он состоит из пластин, которые сложены венднижнекембрийскими вулканогенно-осадочными и магматическими образованиями, а также глубокометаморфизованными породами. Внутренняя
структура, в общем, конформна ограничивающим надвигам. Надвиги трассируются серпентенитовым меланжем и сланцами. Складчатая поверхность имеет самые различные углы погружения, вплоть до опрокинутых.
Нами наиболее детально была изучена структура юго-восточного окончания метаморфических толщ, где они слагают антиформную складку. Вблизи него метаморфические породы подвержены рассланцеванию и диафторезу.
______________________________
1.Буслов М.М. Тектоника и геодинамика Центрально-Азиатского складчатого пояса: роль позднепалеозойских крупноамплитудных сдвигов // Геология и геофизика, 2011,т.52, n1, с.66-90.
Научный руководитель - д-р геол.-минерал. наук М. М. Буслов
82
ЧЕЧЕКСКАЯ ГРАНИТОГНЕСОВАЯ КУПОЛЬНАЯ СТРУКТУРА
(ИРТЫШСКАЯ СДВИГОВАЯ ЗОНЫ, ВОСТОЧНЫЙ КАЗАХСТАН)
И. А. Савинский
Новосибирский государственный университет
Иртышская сдвиговая зона представляет собой крупную линеаментную
структуру, располагающуюся на границе Алтае-Саянской и Зайсанской
складчатых областей. Это уникальный геологический объект, предоставляющий возможность изучения тектонических и термальных событий,
интрузивной деятельности, механизмов эксгумации фрагментов и блоков
глубокометаморфизованных пород в шовных зонах. В пределах Иртышской зоны особый интерес представляет собой Чечекская гранитогнейсовая структура. Она сложена реоморфическими гранитоидами и гранитоподобными породами (анатектиты). В краевой части встречаются роговики,
приуроченные к контакту с габброидами. Установлено, что блок имеет
куполовидную форму, который ограничен по периферии разломами, габброидными телами, относящиеся к суровскому комплексу. Для оценки характера и кинематики деформаций пород и возможного влияния со стороны габброидов изучено два опорных разреза в краевой и центральной частях («Уланский», «Чечекский»). В направлении от периферии к центру
Чечекской структуры установлена закономерная смена характера и кинематики деформаций, уровня и типа метаморфизма пород. Деформации
сдвигового генезиса с левосторонней кинематикой сменяется складчатыми
деформациями с элементами межслоевого соскальзывания, а ближе к центру купольной структуры сохраняются лишь признаки субвертикального
течения со взбросовой кинематикой. В краевой части структуры метаморфизм пород отвечает синдеформационному ороговикованию (Р < 3 кбар,
Т= 650−700 ºС), а в направлении к центральной зоне отмечено возрастание
параметров метаморфизма пород (Р = 3,5−6 кбар, Т = 590−670 °С).
В краевой северо-западной части Чечекской структуры зафиксировано
активное внедрение габброидов в условиях сдвиговых деформаций иртышского стиля с тепловым воздействием (ороговикованием) вмещающих
пород метаосадочных пород такырской свиты. Длительность сдвиговых
деформаций была незначительна, деформации происходили лишь в период
внедрения габброидов и не возобновлялись в более поздние периоды.
Научный руководитель - канд. геол.-минерал. наук В. Г. Владимиров
83
МЕТОДИКА ПОСТРОЕНИЯ СХЕМ ГЕОМОРФОЛОГИЧЕСКОГО
РАЙОНИРОВАНИЯ АЛМАЗОНОСНЫХ ТЕРРИТОРИЙ ДЛЯ
ОЦЕНКИ ПОИСКОВЫХ ОБСТАНОВОК
Д. А. Самданов
Новосибирский государственный университет
Институт геологии и минералогии им. В. С. Соболева СО РАН
Под поисковой обстановкой понимаются условия минералогических
поисков, которые характеризуются особенностями минералогии, строения
и истории развития шлиховых ореолов.
Геоморфологическое строение территории является одним из основных
факторов при формировании шлиховых ореолов. Геоморфологическое
районирование территории основано на выделении участков с различными
степенями расчлененности рельефа. В нашей методике степень расчлененности определяется по количеству ребер рельефа, приходящихся на единицу площади. Ребрами рельефа являются уступы русел рек первого порядка, тальвеги рек второго порядка и хребты на водоразделе.
Для разработки методики построения схем геоморфологического районирования использовался участок центральной части Якутской алмазоносной провинции (ЯАП). Исходным материалом послужила цифровая модель рельефа (ЦМР) с разрешением 200 м, построенная по векторной карте
масштаба 1:1000000. На основе ЦМР построена схема экспозиции склонов,
отображающая азимуты падения склонов. По схеме экспозиции склонов
через анализ крутизны склонов построена схема уступов, которая отображает положение ребер рельефа. Для анализа пространственного распределения ребер рельефа построена плотностная сетка с радиусом скользящего
окна 10 км. Районирование основано на простой классификации степени
расчлененности рельефа: слабая (0−26,5 %), средняя (26,5−38,7 %) и сильная (38,7−59,9 %). В центральной части ЯАП выделено 9 участков, из которых 2 участка с сильной, 4 участка со средней и 3 участка со слабой степенью расчлененности.
При рассмотрении крупномасштабных участков установлено, что
наименьшее количество проб (7 %), содержащих минералы-индикаторы
кимберлитов, локализуется на слабо расчлененных участках. На сильно
расчлененных участках локализуется наименьшее количество «пустых»
проб (27 %). Это связано с тем, что сильно расчлененный рельеф способствует эрозии кимберлитов и формированию протяженных ореолов рассеивания.
Научный руководитель – д-р геол.-минерал. наук В. П. Афанасьев
84
ДЕФОРМАЦИОННЫЕ СТРУКТУРЫ ДОРА-ПИЛЬСКОГО
РУДНОГО ПОЛЯ (ВОСТОЧНАЯ ЯКУТИЯ)
Л. Б. Самсонова
Северо-Восточный федеральный университет им. М. К. Аммосова
Дора-Пильское рудное поле расположено в центральной части ВерхнеИндигирского горнопромышленного района (Восточная Якутия)
и сложено верхнетриасовыми массивными и слоистыми алевролитами,
с прослоями мелкозернистых песчаников. Магматические образования
рудного поля представлены дайками диабазовых порфиров. К северозападу от рудного поля расположена основная часть Адыча-Тарынской
зоны разломов, а к югу-востоку Тенькинская зона разломов,
преимущественно северо-западного простирания. Сливаясь, зоны
ограничивают крупную тектоническую Z-образную сигмоидальную
структуру дуплекса растяжения. В пределах Дора-Пильского рудного поля
известны коренные и россыпные месторождения золота, относящиеся
к малосульфидному золото-кварцевому типу оруденения. АдычаТарынская система разломов является главной рудоконтролирующей и,
как правило, рудовмещающей структурой. Задачей проведенных
исследований
является
изучение
разновозрастных
структурных
парагенензов и определение последовательности и условий формирования
с целью определения их связи с оруденением.
В пределах Дора-Пильского рудного поля, на участках Пиль
и Малютка были произведены массовые замеры плоскостных и линейных
деформационных элементов: слоистость (S0), кливаж (S1), трещины (Sn),
кварцевые жилы и прожилки, борозды скольжения, бугорчатость.
Реконструкция полей напряжений производилась по методу сопряженных
трещин М. В. Гзовского. В результате анализа выделено пять основных
систем трещин: SI – параллельная кливажу (S1); SII – параллельная
слоистости (S0), SIII – по простиранию совпадает с кливажом
и слоистостью, а по падению – перпендикулярна к ним; SIV –
перпендикулярна S0 и с крутыми углами падения; SV - под углом
к кливажу (S1). Проведя анализ полей напряжений, можно следать вывод
о многоэтапных деформациях, происхоящих на данной территории.
Ранние деформации - надвиги (образование складчатости и кливажа
осевой поверхности), далее сопровождающие их сдвиговые (рамповые)
образования (SIV) и межслоевые движения (SII); поздние деформации многократные сдвиговые и сбросо-сдвиговые движения (трещины отрыва
SIII и SV, борозды скольжения).
Руководитель  канд. геол.-минерал. наук Л. И. Полуфунтикова
85
ВЛИЯНИЕ НЕОТЕКТОНИКИ НА ФОРМИРОВАНИЕ
ДОЛИН РЕК ЧУЯ И КАТУНЬ
С. А. Семёнова
Институт геологии и минералогии им. В. С. Соболева СО РАН
Новосибирский государственный университет
Объектом исследования являются долины рек Чуя и Катунь ЮгоВосточного Алтая. На протяжении второй половины ХХ века
происхождение террасовых комплексов этих долин являлось предметом
научной дискуссии. Формирование террас разными исследователями
объяснялось либо на основе палеоклиматического, либо на основе
неотектонического факторов. К концу ХХ века установлено, что
отложения, слагающие высокие и средние террасы Чуи и Катуни
образованы гигантскими гляциальными паводками, а сами террасы
являются эрозионными цокольными [1,2]. При этом ширина площадок,
число уступов, бровок и ряд других геоморфологических особенностей
строения долин варьируют вдоль течения рек.
Изучаемые долины имеют четковидное строение, при котором
расширения чередуются с более узкими участками. Очевидно, что эта
геолого-геоморфологическая особенность обусловлена неотектоникой.
Задача нашего исследования − выявить закономерности в строении
изучаемых долин, связанные с их неотектонической историей. Для
реализации исследования использовались геоинформационные системы
ENVI и ARCGIS. Была построена серия морфометрических схем на основе
цифровой модели рельефа SRTM. В их числе схемы интенсивности
вертикального и горизонтального расчленения рельефа. По этим схемам
на основе статистического анализа морфометрических характеристик
оконтурены участки сужения и расширения долин. Выбран ряд
геоморфологических признаков (ширина долины, количество террас,
извилистость русла, количество рукавов и др.), которые переведены
в кодовые и численные значения атрибутивных таблиц. По ним проведен
статистический анализ. Использовались оверлейные операции и строились
буферные зоны. Комплексный многопараметрический ГИС-анализ
позволил количественно и качественно охарактеризовать участки речных
долин с разной неотектонической историей.
______________________________
1. Зольников И.Д., Мистрюков А.А. Четвертичные отложения и рельеф
долин Чуи и Катуни. Новосибирск: Параллель, 2008, 180 c.
2. Парначев С.В. Геология высоких алтайских террас (ЯломанскоКатунская зона). Томск: Изд-во ИПФ ТПУ, 1999. 137 с.
86
Научный руководитель
И. Д. Зольников
–
канд.
геол.-минерал.
наук,
доцент
ПОЗДНЕПАЛЕОЗОЙСКАЯ ПОКРОВНАЯ СТРУКТУРА ТУНКИНСКИХ ГОЛЬЦОВ ВОСТОЧНОГО САЯНА
М. А. Фидлер
Новосибирский государственный университет
Геологическое строение Тункинских гольцов Восточного Саяна характеризуется сложной покровно-складчатой структурой, которую слагают в
различной степени метаморфизованные отложения венд-кембрийского
возраста. Складчато-покровная структура района сформировалась в ордовике в результате аккреции Тувино-Монгольского микроконтинента к Сибирскому кратону. Вместе с тем, детально изученная покровная структура
восточной части Тункинских гольцов (Аршанский участок) имеет позднекарбоново-раннепермский возраст формирования. Цель данной работы –
обосновать наличие в районе тектонических покровов двух возрастных
генераций и сравнить как сами тектонические структуры разного возраста,
так и геологические проявления каледонского и герцинского орогенных
этапов в целом. В пределах Аршанского участка Тункинских гольцах Восточного Саяна два этапа покровообразования хорошо читаются в геологической структуре. Нижний и верхний пакеты тектонических пластин
разделены пермской сагансайрской свитой, которая служит неоатохтонным комплексом для нижнего пакета и перекрыта по надвигу верхним аллхтоном. На одном из участков конгломераты свиты залегают на размытой
поверхности гранитов cаянского комплекса, запечатывающих складчатую
структуру, образованную пластинами метатерригенной верхнешумакской
и карбонатной горлыкской свит (нижний пакет покровов). Для определения возраста первого этапа деформаций мы датировали запечатывающие
граниты саянского комплекса. Циркон из них имеет конкордантные значения возраста 462,6±7,8 млн. лет (средний ордовик). Таким образом, датировав граниты, запечатывающие одни пакет пластин и перекрытые другим,
удалось установить наличие досреднеордовикской складчатости и покровообразования в районе, где ранее уже были установлены позднепалеозойские покровы и складчатость. При изучении карт среднего масштаба было
отмечено, что отложения сагансайрской свиты в регионе образуют асимметричные, клиновидные мульды, частично перекрытые надвигами северной вергентности (например, Сагансайрская синклиналь), поэтому широкое распространение позднепалеозойских (С3 – Р1) надвигов и тектонических покровов в Тункинских гольцах Восточного Саяна можно считать
доказанным.
87
Научный руководитель – канд. геол.-минерал. наук Ф. И. Жимулев
ЭВОЛЮЦИЯ ВУЛКАНА ЭТНА (СИЦИЛИЯ, ИТАЛИЯ)
М. И. Ященко
Кафедра динамической геологии
Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова
Вулкан Этна расположен на восточном побережье острова Сицилия
в средиземном море (Италия), представляет собой стратовулкан, который
имеет черты строения, сходные с таковым у щитовых вулканов. Для него
характерно чередование эксплозивных и эффузивных извержений, которые различаются по силе и объему продуктов. Для вулкана Этна характерна постоянная активность из центральной группы кратеров, которая прекращается во время извержений из побочных кратеров (раз в несколько
лет), а потом снова возобновляется.
Вулкан расположен в области коллизии Евроазиатской и Африканской
плит, которая представляет собой сложно построенную систему надвигов.
Породы, слагающие надвиговые чешуи, имеют возраст от верхнего протерозоя до неогена. Вулканическая постройка приурочена к месту пересечения трех систем разломов: запад-северо-западного, север-северо-западного
и север-северо-восточного простирания. Наибольшее значение имеет система север-северо-западного простирания.
В процессе макроскопического и петрохимического изучения пород
выявлены закономерности эволюции лав вулкана, а также особенности
развития вулкана в течение последних 500 тыс. лет, то есть с момента его
образования. Первые извержения происходили с излияниями (подводными
и наземными) толеитовых базальтов, для которых характерная подушечная
и столбчатая отдельность. Последующие извержения происходили
в наземных условиях и сопровождались образованием вулканических построек высотой до 3000 метров. В истории развития вулкана по разным
данным выделяется до 10 этапов развития, каждый из которых включает
в себя образование вулканической постройки, ее активность и разрушение.
Лавы вулкана Этна на протяжении всей его истории имеют повышенную
щелочность и состав, изменяющийся от гаваиитов через муджеариты
до бенмореитов.
Важной проблемой в эволюции вулкана является определения положения магматического очага, его глубины, размера и морфологии. В работе
предложена модель положения магматического очага, согласно которой,
очаг расположен на глубине около 20 км, а магма поступает
на поверхность по системе разломов.
88
Научный
руководитель
Н. В. Короновский
–
д-р
89
геол.-минерал.
наук,
проф.
ГЕОЛОГИЯ ГОРЮЧИХ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ
СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫХ
КОМПОНЕНТОВ НЕФТЕГАЗОКОНДЕНСАТНЫХ ЗАЛЕЖЕЙ
И.О. Бурханова, А.В. Ковальчук
Российский государственный университет нефти и газа им. И. М. Губкина
Институт проблем нефти и газа РАН
Сегодня все чаще поднимается вопрос о возрастающей роли нетрадиционных углеводородных ресурсов [1]. В 2007 году появился термин
“матричная нефть” [2]. “Матричная нефть” является продуктом преобразования органо-минеральной матрицы карбонатных построек, представляет
собой
смесь
жидких
углеводородов
нефтяного
ряда
и высокомолекулярных битумоидных компонентов (ВМК) – асфальтенов,
смол, масел и твердых парафинов. Экспериментально доказана высокая
сорбционная способность этих компонентов по отношению к газу
и конденсату [2].
Необходимость изучения свойств ВМК также обусловлена влиянием их
присутствия в породе на показания скважинных геофизических приборов
(диаграммы электрических методов и радиометрии), что влечет за собой
создание новых интерпретационных моделей для карбонатных коллекторов [3].
В работе рассмотрены следующие вопросы:
условия для формирования и преобразования карбонатноорганического полимера;
пути образования битумоидных компонентов с учетом новых данных,
атакже по классическим представлениям;
физические и физико-химические свойства высокомолекулярных компонентов нефтегазоконденсатных месторождений и методы их изучения.
______________________________
1. О ключевой роли высоковязких нефтей и битумов как источников углеводородов в будущем. Посвящается памяти Н. К. Байбакова // Гарушев
А.Р. Технологии нефти и газа. - 2010. - № 1. - С. 31−34.
2. Дмитриевский А.Н., Скибицкая Н.А., Яковлева О.П. “Матричная нефть”
– дополнительный сырьевой ресурс нефтегазоконденсатных месторождений// Материалы Всероссийской конференции «Фундаментальный базис
новых технологий нефтяной и газовой промышленности» (Москва, 24-26
апреля 2007г.). – М.: ГЕОС, 2007. – С. 80−82.
3. Бурханова И.О., Ковальчук А.В. - Оценка количественного содержания
матричной нефти в сложных карбонатных коллекторах по данным ГИС//
Геофизика. – 2009. - № 2. С. 31 − 39.
90
Научный руководитель – канд. геол.-минерал. наук Н. А. Скибицкая
ПРИМЕНЕНИЕ ГИДРОДИНАМИЧЕСКОГО СИМУЛЯТОРА
TEMPEST ДЛЯ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ НЕСТАЦИОНАРНОГО ЗАВОДНЕНИЯ НЕФТЕГАЗОВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
Л. А. Ваганов
Тюменский государственный нефтегазовый университет
Нестационарное заводнение (НЗ) нефтяных пластов это один
из эффективных и малозатратных методов увеличения нефтеотдачи
и сокращения непроизводительной закачки воды [1]. НЗ направлено
на интенсификацию перетоков между разнопроницаемыми связными частями нефтяного пласта за счет создания перепадов давления. Нестационарное заводнение осуществляется с помощью периодической работы
нагнетательных и добывающих скважин по программам, разработанным
применительно к конкретным геолого-физическим условиям с учетом технических возможностей системы поддержания пластового давления
(ППД).
Как правило, нестационарное заводнение либо не проводят, либо используют лишь незначительную часть потенциала данного метода увеличения нефтеотдачи.
В данной работе предлагается новая технология выбора групп скважин
для нестационарного заводнения с учетом результатов математического
моделирования на симуляторе Tempest. Данная технология имеет следующие особенности:
1. Используется статистика отключения нагнетательных и добывающих
скважин для первичного определения перспективных участков.
2. При выборе участков учитывается геологическое строение пласта
и гидродинамическая связь нагнетательных и добывающих скважин.
3. Технология ориентирована на адресное воздействие на скважины,
где расположены застойные зоны с нефтью.
4. Учитывается наличие запасов нефти.
______________________________
1. Сургучев М. Л. Импульсное (циклическое) воздействие на пласт
как метод повышения нефтеотдачи // Нефтяное хозяйство. - М., 1965.
С. 52−57.
Научный руководитель – канд. физ.-мат. наук, доцент И. Г. Телегин
91
ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКАЯ СТРАТИФИКАЦИЯ ЮРСКИХ И МЕЛОВЫХ ОТЛОЖЕНИЙ ВАНКОРСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ
М. Г. Вагина
Новосибирский государственный университет
Институт нефтегазовой геологии и геофизики
им. А. А.Трофимука СО РАН
Ванкорское месторождение является одним из крупнейших нефтегазовых месторождений Красноярского края. В настоящее время в пределах
мезозойской части разреза открыто семь залежей нефти и газа. Целью данного исследования является составление детальной гидрогеологостратификационной схемы юрских и меловых комплексов.
Изучаемые отложения характеризуется литологической неоднородностью. Новая качественная характеристика флюидоупоров и резервуаров
может привести к пересмотру контуров существующих залежей.
По данным нефтегазогеологического районирования ЗападноСибирской провинции объект исследований расположен в пределах
Сузунского нефтегазоносного района Пур-Тазовской нефтегазоносной
области.
В тектоническом отношении месторождение приурочено к ВанкорскоТагульскому наклонном мезовалу, осложняющему Предъенисейскую мегамоноклизу.
В гидрогеологическом отношении Ванкорское месторождение приурочено к краевой северо-восточной зоне Западно-Сибирского артезианского
бассейна. На территории исследования выделяется два гидрогеологических этажа. Верхний этаж представлен зоной активного водообмена и расположен выше регионального турон-олигоценового водоупора. В пределах
нижнего гидрогеологического этажа выделяют четыре водоносных комплекса: апт-альб-сеноманский, неокомский, верхнеюрский и нижнесреднеюрский.
В целом, осадочный чехол представлен чередованием песчаноглинистых отложений юрской, меловой и четвертичной систем. Нами отстроен и проанализирован каротаж по 62 скважинам Ванкорской, Лодочной, Сузунской, Медвежьей, Тагульской и Северо-Ванкорской площадей
(комплекс ПС, КС, НГК, ГК). Было установлено распространение коллекторов и флюидоупоров по латерали и в разрезе, что позволило составить
детальную схему гидрогеологической стратификации разреза изучаемого
района, что крайне актуально в связи с началом разработки месторождения.
Научный руководитель – канд. геол.-минерал. наук, доц. Д.А. Новиков
92
ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ ПЛАСТА БВ-8 ПОВХОВСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ, СВЯЗАННЫЕ С УСЛОВИЯМИ ЕГО ФОРМИРОВАНИЯ
Ф. Р. Губаева
Санкт-Петербургский государственный горный институт
им. Г. В. Плеханова (технический университет)
Повховское нефтяное месторождение находится в пределах Сургутского свода Западно-Сибирской плиты. Сложное внутреннее строение продуктивного горизонта БВ-8 затрудняет его эксплуатацию.
Выполненные исследования опираются на результаты детального описания 270 метров керна, отобранного из 13 скважин, а также анализа кривых ПС по 90 скважинам. Обработка этого материала базируется
на методике структурно-генетического анализа осадочных формаций [1].
Анализ комплекса генетических признаков пород и слоевой структуры
пласта БВ-8 в изученных разрезах позволил предложить седиментологическую модель обстановок его накопления, согласно которой, песчаные слои
являются продуктами перемещения систем подводных валов, формировавшихся в дистальной области открытого мелководья под действием волнений.
Эта модель позволила установить в разрезах скважин 11 трансгрессивно-регрессивных слоевых последовательностей толщиной от 2 до 10 м,
образование которых, вероятно, контролировали изменения относительной
глубины палеобассейна.
На основе построенных кривых колебания уровня моря осуществлена
детальная корреляция скважин с привлечением данных ПС.
В результате анализа детальных литологических профилей для каждого
из выделенных трансгрессивно-регрессивных циклов седиментации удалось установить внутреннюю структуру песчаных тел и показать, как ее
отражает форма кривой ПС.
Составлен ряд палеогеографических схем для узких временных срезов
цикла седиментации, на которых можно увидеть вытянутые
в субмеридиональном направлении песчаные аккумулятивные формы,
размеры которых, в процессе формирования пласта БВ-8 постепенно увеличиваются, а местоположение смещается к западу и северо-западу.
Выполненное исследование закладывает основу выявления внутренней
структуры пласта БВ-8 на Повховском месторождении для целей оптимизации нефтедобычи.
______________________________
1. Шишлов С.Б. Структурно-генетический анализ осадочных формаций. –
СПб: СПГГИ (ТУ), 2010.
Научный руководитель – д-р геол.-минерал. наук, проф. С. Б. Шишлов
93
ПОТЕНЦИАЛ ГИС ПРИ РЕШЕНИИ ЗАДАЧ ПОИСКА И РАЗВЕДКИ
ЗАЛЕЖЕЙ УГЛЕВОДОРОДОВ
И. И. Нугманов, А. Н. Даутов, П. С. Крылов
Казанский (Приволжский) федеральный университет
Широко известны впечатляющие возможности геоинформационных
технологий (ГИТ) для решения задач управления данными и объектами,
составляющими
структуры
топливно-энергетического
комплекса.
Но задачами управления потенциал ГИТ не исчерпывается. Опыт авторов
по использованию геоинформационных систем (ГИС) для целей поиска
залежей нефти и прогнозирования зон нефтегазонакопления, указывает,
что уникальные инструменты современных ГИС дают исследователям новые возможности для сознания прогнозных карт и делают весь процесс
поиска или прогнозирования более обоснованным, а результат– аргументированным.
В работе показаны элементы технологии оптимизации выбора мест заложения скважин на нефть, объединяющей в себе современные достижения нефтяной геологии, геофизики и геоинформационных технологий.
Основное внимание в работе было уделено разработке методики получения высокоинформативных прогнозных карт. В качестве объекта исследования была выбрана территория Волго-Уральской нефтегазоносной провинции. При сопоставлении карт неотектонической активности с картами
современной нефтеносности и плотностью линеаментов обнаружились
интересные корреляции. Большинство областей интенсивного поднятия
отмечаются повышенной плотностью линеаментов, а залежи нефти располагаются, как правило, на склонах новейших поднятий. Зональная статистика показала, что 70 % месторождений Волго-Уральской антеклизы расположены в региональных неотектонических впадинах и еще 24 % на
склонах. Следуя этому принципу, на территории исследования можно
очертить вероятные области обнаружения нефтяных залежей, а купольные
части быстро поднимающихся неотектонических структур следует относить к бесперспективным. Для данной территории мы также выяснили, что
главная миграция УВ, которая привела к образованию месторождений,
произошла на ранних этапах неотектонической активности, отраженной
на серии морфометрических карт. Таким образом, размещение современных залежей нефти определяется, по крайней мере, двумя факторами: новейшими вертикальными движениями и макроскопической проницаемостью осадочного чехла. Весь анализ проводился с использованием ПО
ArcGIS 9 (ESRI, США).
Научный руководитель - канд. геол.-минерал. наук, доц. И. Ю. Чернова
94
ФИЛЬТРАЦИОННО-ЕМКОСТНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПАРФЕНОВСКОГО ПРОДУКТИВНОГО ГОРИЗОНТА КОВЫКТИНСКОГО
И АНГАРО-ЛЕНСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЙ
Н.Е. Единархова
Новосибирский государственный университет
Институт нефтегазовой геологии и геофизики
им. А. А.Трофимука СО РАН
К настоящему времени на территории Ангаро-Ленской ступени в ходе
геолого-разведочных работ открыто семь месторождений, пять из которых
входят в Ковыктинскую группу газоконденсатных месторождений: Ангаро-Ленское, Левобережное, Ковыктинское, Хандинское и Чиканское, среди которых Ангаро-Ленское и Ковыктинское являются крупнейшими по
запасам газа.
Основные перспективы обнаружения углеводородных скоплений связаны с отложениями вендского терригенного нефтегазоносного комплекса,
а именно с базальным, боханским, шамановским, парфеновским продуктивными пластами; последний является основным объектом локализации
основных запасов и ресурсов газа.
По описанию керна скважин парфёновский горизонт представлен зеленовато-серыми, буровато-серыми средне- и мелкозернистыми песчаниками, с прослоями темно-серых аргиллитов и алевролитов. В ходе исследований продуктивного горизонта Ковыктинского и Ангаро-Ленского месторождений по керну скважин можно видеть различия литологических характеристик парфёновского горизонта: на Ковыктинском месторождении горизонт
разделен на верхний (П1) и нижний (П2) пласты, на Ангаро-Ленском месторождении отдельные пласты не выделяются. Такое разделение прослеживается и по корреляционным профилям, построенным в программе Las&Log
Manager.
Помимо различий литологических, лито-акустических характеристик
парфеновского горизонта на Ангаро-Ленском и Ковыктинском месторождениях, различаются и их граничные значения пористости: 5,4% и 8,6%
соответственно. Таким образом, были сделаны выводы, что закономерности, выявленные на Ковыктинском месторождении, не приемлемы для Ангаро-Ленского месторождения, что, вероятно, связано с различными условиями формирования парфеновского горизонта.
В итоге в программе Surfer была построена карта коэффициента удельной емкости, по которой был проведен анализ изученности площади:
наиболее перспективные территории соответствуют районам с повышенными коэффициентами удельной емкости: юго-западные части АнгароЛенского месторождения (аллювиальный комплекс), центральные части
Ковыктинского месторождения (дельтовый комплекс).
95
Научный руководитель – млад.науч. сотр. В.А. Полосухин
МОДЕЛЬ СТРОЕНИЯ И ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ОКСФОРДСКОГО
РЕГИОНАЛЬНОГО РЕЗЕРВУАРА ПУР-ЕНИСЕЙСКОГО МЕЖДУРЕЧЬЯ СЕВЕРА ЗАПАДНО-СИБИРСКОЙ НГП
Г. Б. Жанаделова
Новосибирский государственный университет
Институт нефтегазовой геологии и геофизики
им. А. А.Трофимука СО РАН
Оценка качества нефтегазоносных резервуаров является одним
из важнейших этапов их изучения. Она основана на совокупности оценок
качества его проницаемой части и флюидоупора.
Проницаемый комплекс оксфордского регионального резервуара сложен циклически построенными глинисто-песчаными образованиями верхневасюганского подгоризонта, содержащего песчаные пласты Ю11-Ю14.
Толщины проницаемой части изменяются от 10−20 до 170 м, увеличиваясь
в восточном направлении. Толщины пород–коллекторов также увеличиваются с запада на восток от 5 до 45 м. Открытая пористость и проницаемость коллекторов оксфордского регионального резервуара, в среднем,
составляют 10−15 (%) и 0,1-1,0 (1∙10-3 мкм2) соответственно.
Оценка качества проницаемой части резервуара показывает, что повышенным качеством обладают породы-коллектора, расположенные
в восточной части района и участок в его центральной части.
Флюидоупором оксфордского резервуара служат преимущественно
глинистые отложения баженовского и георгиевского горизонтов. Толщины
флюидоупора колеблются от 10-20 до 450 м, а их повышенные значения
наблюдаются в виде субмеридиональной полосы в центральной части района.
Оценка качества флюидоупора осуществлялась по методике, разработанной Г.Г.Шеминым, включающей, из-за низкой изученности флюидоупора, вещественный состав и его толщину. В целом, качество флюидоупора увеличивается с востока на запад, от низкого и пониженного - до
среднего и высокого.
На основании совокупной оценки качества составляющих резервуар
проницаемой части и флюидоупора в Пур-Енисейском междуречье были
выделены земли различного качества, от среднего на западе –
до пониженного и низкого в восточной части.
Научный руководитель – д-р геол.-минерал. наук Г. Г. Шемин
96
ПЕРСПЕКТИВЫ НЕФТЕГАЗОНОСНОСТИ ВЕНДНИЖНЕКЕМБРИЙСКИХ ОТЛОЖЕНИЙ НЮЙСКОДЖЕРБИНСКОЙ ВПАДИНЫ
О. А. Зверева
Новосибирский государственный университет,
Институт нефтегазовой геологии и геофизики
им. А .А. Трофимука СО РАН
Нюйско-Джербинская впадина располагается к юго-востоку от НепскоБотуобинской антеклизы. На ее территории открыто 2 газовых месторождения - Хотого-Мурбайское и Отраднинское. Разрез осадочного чехла
представлен карбонатно-терригенным вендом и галогенно-карбонатным
кембрием. Мощность осадочного чехла увеличивается в юго-восточном
направлении от 1,5 км до 7-8 км по данным сейсморазведки.
На территории выявлены следующие продуктивные горизонты: В10, В13,
В14 в венде, и Б1, Б3, Б5 в нижнем кембрии.
Анализ данных глубокого бурения показал, что эти горизонты могут
быль перспективны, на выявление залежей УВ, до глубин 4-5 км. В более
погруженных районах песчаники эти горизонтов замещаются
на непроницаемые горизонты. Ниже могут быть выявлены продуктивные
горизонты, которые приурочены к базальной части разреза,
но они труднодоступны для бурения.
Основным флюидом будет газ, так как нефтематеринские породы рифейского возраста, а рифей находится в главной стадии газообразования
(на глубине > 7км).
Прогнозируемые месторождения, скорее всего, будут мелкими
по запасам и приурочены к линейным складкам, горстообразным структурам, аналогичные Отраднинского месторождения. Возможны так же выявления залежей, которые будут иметь литологический и стратиграфический
контроль.
Научный руководитель - канд. геол.-минерал. наук С. А. Моисеев
СЕЙСМОГЕОЛОГИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ЮРСКИХ И МЕЛОВЫХ
ОТЛОЖЕНИЙ СЕВЕРНОЙ ЧАСТИ ШИРОТНОГО ПРИОБЬЯ
А. В. Казаненкова
Новосибирский государственный университет
Институт нефтегазовой геологии и геофизики
им. А. А. Трофимука СО РАН
Главной целью работы является построение сейсмогеологических моделей юрских и меловых отложений в «переходной зоне» от преимуще97
ственно нефтеносных районов Широтного Приобья к преимущественно
газоносным районам севера Западно-Сибирской НГП. Работа выполнялась
на базе комплексной интерпретации региональных сейсмических профилей (№13, №16, №102 и №104), ГИС и глубокого бурения. Она является
частью обобщающих исследований по уточнению геологического строения и истории тектонического развития Западно-Сибирского бассейна,
выполняемых в ИНГГ СО РАН.
Согласно тектонической карте юрского структурного яруса ЗападноСибирской НГП (Конторович и др., 2001) региональный профиль № 13
пересекает с запада на восток Зауральскую и Красноленинскую мегамоноклизы, далее проходит через северную часть Хантейской гемиантеклизы, Среднепурский наклонный мегажелоб, Красноселькупскую моноклизу
и Предъенисейскую мегамоноклизу. Расположенный севернее региональный профиль № 16 на западе также пересекает Зауральскую и Красноленинскую мегамоноклизы. Центральная часть этого профиля проходит по
Южно-Надымской мегамоноклинали, а восточная часть пересекает
Среднепурский наклонный желоб. Фрагменты профилей № 102 и № 104
выполняют связующую роль между профилями № 13 и № 16. Они протягиваются в субмеридиональном направлении в центральной части Западной Сибири.
В связи с большой широтной протяженностью исследуемой территории
разрез мезозоя в пределах каждого стратиграфического интервала представлен разнофациальными терригенными отложениями. Это обстоятельство существенно осложняло корреляцию отражающих сейсмических горизонтов в зонах между областями с различными обстановками осадконакопления.
В результате выполненных исследований на региональных сейсмических профилях выделены и прослежены сейсмогеологические комплексы
нижней и средней юры, верхней юры, неокома, апт-альб-сеномана и верхнего мела. На основе построенных палеопрофилей восстановлена история
тектонического развития крупных структур в центральной части ЗападноСибирского бассейна.
Научный руководитель - д-р геол.-минерал. наук, чл.-корр. РАН В. А. Конторович
НЕФТЕНАСЫЩЕННЫЙ РАЗРЕЗ НИЖНЕКОЖЕВНИКОВСКОЙ
СВИТЫ В СЕВЕРНОЙ ЧАСТИ АНАБАРО-ХАТАНГСКОЙ СЕДЛОВИНЫ (ЮЖНО-ТИГЯНСКАЯ СКВ.1)
А. В. Каляда
Новосибирский государственный университет
Институт нефтегазовой геологии и геофизики
им. А. А. Трофимука СО РАН
98
Район исследований в административном отношении приурочен
к северным районам республики Саха (Якутия) и Красноярского края. Согласно нефтегазогеологическому районированию территория находится в
Лено-Анабарской нефтегазоносной области Хатангско-Вилюйской нефтегазоносной провинции.
Геологоразведочные работы на Анабаро-Хатангской седловине велись
с 1934 года, на настоящий момент пробурено 37 скважин и открыто
4 месторождения нефти и газа. Продуктивными являются поровые коллектора нижней и верхней перми, а также среднего триаса.
Объектом исследования является нижнекожевниковская свита, выделяемая в составе кунгурского и уфимского ярусов. Свита сложена чередующимися темно-серыми аргиллитами и серыми мелкозернистыми песчаниками. Мощность ее варьируется обычно от 400 до 500 м.
В процессе работы исследовался разрез нижнекожевниковской свиты,
вскрытый скважиной Южно-Тигянская-1. Было выполнено литологическое описание и фотографирование кернового материала, построение литологической колонки, а также интерпретация каротажа и анализ фильтрационно-емкостных свойств (ФЕС) пород. На следующем этапе исследования планируется проведение петрографического и гранулометрического
анализов и реконструкция обстановок седиментации.
Согласно проведенным исследованиям, по данным каротажа нижнекожевниковская свита имеет толщину 496 м, сложена преимущественно аргиллитами, с редкими прослоями алевролитов и маломощными (не более 5
м) прослоями кальцитизированных песчаников, а также двумя сорока метровыми в средней и верхней части. Керном охарактеризована верхняя
часть свиты (69 м), представленная переходом от песчаников бурых и серых средне-мелкозернистых, нефтенасыщенных с массивной, реже косослоистой текстурой, с интрокластами аргиллита и кальцитизированными
прослоями, к алевролитам светло-серым волнистослоистым и аргиллитам
темно-серым углистым. Из наиболее проницаемых пород были отобраны
образцы на определение ФЕС. Пористость песчаников и алевролитов изменяется от 1 до 20 %, со средним значением 14 %. Проницаемость изменяется от 0 до 71 мД.
Научный руководитель - научн. сотр. О. Д. Николенко
99
ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ НЕФТЕГАЗОНОСНОСТИ НИЖНЕЮРСКИХ ОТЛОЖЕНИЙ ВОСТОЧНОЙ ЧАСТИ ХАНТЕЙСКОЙ ГЕМИАНТЕКЛИЗЫ
Н. К. Каюров
Новосибирский государственный университет
Институт нефтегазовой геологии и геофизики
им. А. А. Трофимука СО РАН
Район исследований охватывает северо-восточную часть Хантейской
гемиантиклизы,
в
составе
которой
выделяется
Сургутский
и Нижневартовский своды. Территория находится в северо-восточной части Среднеобской нефтегазоносной области.
Объектом исследований является нижнеюрский нефтегазоносный комплекс (НГК). В районе исследований этот комплекс представлен котухтинской свитой и ее аналогами (плинсбах-аален). Свита подразделяется на две
подсвиты. Нижние части данных подсвит слагают песчано-алевритовые
пласты Ю11-12 в нижней и Ю10 в верхней. Перекрыты песчаные пласты глинистыми пачками: тогурской и радомской, соответственно, которые могут
служить надежными флюидоупорами для залежей УВ. Нефтеносность
пласта Ю10 на исследуемой территории доказана на Вань-Еганской и Северо-Поточной площадях, где были получены небольшие притоки.
В процессе работы с использованием построенных в ИНГГ СО РАН сеточных моделей поверхности доюрского основания и кровли тюменской
свиты построены структурные карты, карты толщин для глинистых пачек,
а также подстилающих их песчаников. Выполненные построения
в комплексе с фациальной интерпретацией материалов ГИС по скважинам
и опубликованными результатами ранее выполненных исследований позволили достаточно детально восстановить палеоландшафтные обстановки
осадконакопления для изучаемой части разреза.
Было установлено, что глинистые пачки формировались преимущественно в болотных условиях. Во время формирования песчаных отложений господствовали обстановки континентального осадконакопления.
Территория представляла собой аллювиальные долины с достаточно развитой речной сетью и болотистыми равнинами.
Анализ выполненных палеогеографических реконструкций, структурных построений и испытаний пластов Ю10 и Ю11-12 позволил выделить
перспективную для поисков нефти зону, которая расположена в центральной части исследуемой территории.
Научный руководитель – канд. геол.-минерал. наук В. А. Казаненков
100
ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ И НЕФТЕГАЗОНОСНОСТЬ ЮРЫ
ЮГО-ВОСТОЧНОЙ ЧАСТИ ВЕРХНЕВАСЮГАНСКОЙ АНТЕКЛИЗЫ
А. А. Киреева
Новосибирский государственный университет
Институт нефтегазовой геологии и геофизики
им. А. А. Трофимука СО РАН
С начала 90-х годов XX столетия в Западной Сибири возникла необходимость в наращивании запасов углеводородов. Для этой цели были возобновлены геологоразведочные работы в южных районах.
На первом этапе поиска нефтегазоносных объектов решается задача
выявления закономерностей нефтегазоносности. Объектом исследования
являлась юра юго-восточной части Верхневасюганской антеклизы (западная часть антеклизы представлена Верхнедемьянским мегавалом, восточная – Каймысовским сводом).
В ходе исследования была изучена история геологоразведочных работ,
проведен анализ структурно-фациального районирования юрского, мелового, палеоген-четвертичного стратиграфических комплексов и построены
карты их толщин. Проведено сопоставление васюганского горизонта
Ягыл-Яхского и Крапивинского месторождений. На основе анализа соотношения в разрезе и по площади резервуаров и флюидоупоров юры с учетом тектонического строения и истории развития юрского структурного
яруса, выявлены основные закономерности нефтегазоносности юрского
комплекса Верхневасюганской антеклизы:
1. Общий характер распределения толщин юры показывает, что
в ранне- среднеюрское время Верхнедемьянский мегавал был гипсометрически выше, чем Каймысовский свод и являлся местным источником сноса. Отсутствие в основании разрезов скважин, например Ягыл-Яхской и
Крапивинской площадей, брекчий, конгломератов и гравелитов в основании юры свидетельствует о постепенном росте Верхнедемьянского мегавала.
2. Строение разрезов продуктивного горизонта Ю1 васюганской свиты
Ягыл-Яхской площади (Верхнедемьянский мегавал) и Крапивинского месторождения (Каймысовский свод) схожее.
3. Чекинский прогиб, расположенный между Верхнедемьянским мегавалом и Каймысовским сводом, способствовал сокращению объемов мигрировавших углеводородов на Ягыл-Яхскую площадь.
Научный руководитель – канд. геол.-минерал. наук С. В. Рыжкова
101
ПАЛЕОГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИЕ РЕКОНСТРУКЦИИ
АНАБАРО-ХАТАНГСКОЙ СЕДЛОВИНЫ
А. В. Козлов
Новосибирский государственный университет
Институт нефтегазовой геологии и геофизики
им. А. А. Трофимука СО РАН
Детальные палеогидрогеологические реконструкции для территории
Анабаро-Хатангской седловины ранее не проводились. Они помогают
выявить
гидрогеологические
условия
миграции,
аккумуляции
и деградации углеводородов.
В качестве основы послужили материалы по стратиграфии, литологии
и палеогеографическим реконструкциям, полученные в рамках
исследований Института нефтегазовой геологии и геофизики
им. А. А. Трофимука СО РАН по проекту «Геолого-геофизическое
обоснование перспектив нефтегазоносности восточной части ЕнисейХатангского регионального прогиба и Анабаро-Хатангской седловины,
рекомендации по недропользованию».
В результате наших исследований впервые выполнена периодизация
гидрогеологической истории с выделением гидрогеологических циклов
с детализацией до седиментационных и инфильтрационных этапов.
Установлено
12
гидрогеологических
циклов:
архейсконижнерифейский;
рифейско-верхневендский;
верхневендсколландоверийский;
силурийский;
девонско-карбоновый;
пермсконижнеоленекский; верхнеоленекский; средне-триасовый; карнийсконижнерэтский; верхнерэтский; юрско-эоплейстоценовый; четвертичный.
Начиная с иловой стадии воды вовлекаются во множество геохимических процессов и взаимодействий в системе «вода – порода – газ – органическое вещество».
В этой связи, современный химизм подземных вод и рассолов является
продуктом геологической эволюции осадочного бассейна, ключевую роль
в которой следует отдавать разнообразным условиям седиментации вод
(морские, континентальные, переходные). Таким образом, знание палеогидрогеологической истории изучаемого региона дает нам на начальных
стадиях его изучения предварительную информацию по химизму подземных вод и рассолов геологического разреза, что особенно важно при проектировании геологоразведочных работ.
Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (проект № 1005-00442) и гранта Лавреньтьевского конкурса молодежных проектов
СО РАН.
Научный руководитель - канд. геол.-минерал. наук, доц. Д. А. Новиков
102
МЕТОДИЧЕСКИЙ ПОДХОД К ПОИСКУ МАЛЫХ ЗАЛЕЖЕЙ
УВ В КАРБОНАТНЫХ ОТЛОЖЕНИЯХ ДОЮРСКОГО ФУНДАМЕНТА ЮГО-ВОСТОЧНОЙ ЧАСТИ
НЮРОЛЬСКОЙ ВПАДИНЫ
Л. К. Кудряшова
Томский политехнический университет
В карбонатном комплексе фундамента Западно-Сибирской плиты
(Нюрольская впадина) выявлено более 20 мелких залежей УВ. Однако
до сих пор отсутствует рациональная методика их поиска.
Карбонатные глубокопогруженные комплексы являются сложно построенными
геологическими
объектами,
обладающими
макрои микронеоднородностью, характерной цикличностью; полифациальностью. Для выявления в этой системе геологической неоднородности,
структурно-фациального районирования, закономерностей размещения
коллекторов и покрышек и природных резервуаров необходим системный
подход, который должен включать следующее:
1.Изучение геологической, геофизической, геохимической, тектонофизической информации и палеогеодинамических реконструкций. Обработка
результатов аэрокосмических исследований, включая дешифрирование
специализированных космических фотоснимков.
2. Постановка полевых геофизических работ, в том числе региональных
и детальных. Низкая достоверность сейсморазведочных работ на больших
глубинах требует совершенствования методики интерпретации данных,
с выделением биогермной сейсмофации, сейсмофации внутририфовой
лагуны и сейсмофации межрифовых терригенных известняков.
3. Бурение поисковых скважин на глубину свыше 3,5 км должно сопровождаться
исследованием
результатов
механического
каротажа
для уточнения особенностей состава, строения, свойств пород фундамента.
Для безаварийного бурения по палеозою следует учитывать возможные
АВПД и АНПД, высокие температуры, наличие карстовых зон, тип пород
(особокрепкий) и сложный тип коллектора (кавернозно-трещиноватый).
Геологические условия палеозоя требуют совершенствования технологии
бурения и технического оснащения.
4.Совершенствование комплекса методов геофизических исследований.
5. Изучение керна и шлама пород фундамента и перекрывающих пород
осадочного чехла (возможные породы-покрышки), а также определение
абсолютного возраста пород фундамента в лабораториях НИИ.
Такой комплексный подход позволяет получить более достоверную
информацию и повысить эффективность дальнейших работ по приросту
запасов углеводородного сырья.
Научный руководитель – доц. Т. А. Гайдукова
103
ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКАЯ СТРАТИФИКАЦИЯ КЕМБРИЙСКИХ
ОТЛОЖЕНИЙ ЮРУБЧЕНО-ТОХОМСКОЙ ЗОНЫ НЕФТЕГАЗОНАКОПЛЕНИЯ
С. В. Ляпунов
Новосибирский государственный университет
Институт нефтегазовой геологии и геофизики
им. А. А. Трофимука СО РАН
Юрубчено-Тохомская зона нефтегазонакопления (ЮТЗ) представляет
собой единую гигантскую залежь со сложным строением, обусловленным
дизъюнктивной тектоникой, наличием в разрезе большого количества соленосных пластов и интенсивным проявлением траппового магматизма.
Промышленная нефтегазоносность ЮТЗ доказана в вендских
и рифейских отложениях, а наиболее перспективными с целью прироста
запасов являются отложения кембрия. Поэтому вопросы корреляции соленосных пластов и детальной гидрогеологической стратификации отложений кембрия являются в настоящий момент весьма актуальными.
ЮТЗ административно расположена на территории Эвенкийского района Красноярского края. Согласно данным нефтегазогеологического районирования район исследования находится в центральной части Байкитской
нефтегазоносной области Лено-Тунгусской нефтегазоносной провинции, в
тектоническом отношении приурочен к южной части Камовского свода,
осложняющего Байкитскую антеклизу.
Литолого-стратиграфический разрез Юрубчено-Тохомской зоны
нефтегазонакопления представлен отложениями кристаллического фундамента, рифея, венда, кембрия, ордовика и четвертичной системы. Основной объект исследования - кембрийские отложения представлены чередованием карбонатных и соленосных отложений. В разрезе выделяется 6
свит (снизу-вверх) - усольская, бельская, булайская, ангарская, литвинцевская и эвенкийская.
В пределах усольского, бельского, булайского комплексов распространены высокометаморфизованные хлоридные кальциевые рассолы (по С.А.
Щукареву) с минерализацией от 350 до 450 г/дм 3, а в ангарском, литвинцевском и эвенкийском комплексах хлоридные натриевые рассолы с минерализацией от 150 до 300 г/дм3.
Нами был отстроен и проанализирован каротаж по 80 скважинам, составлены схемы корреляции, геологические разрезы и карты толщин водоупоров и резервуаров. Установлены особенности распространения соленосных и карбонатных отложений в разрезе и по латерали. В итоге была
104
составлена детальная гидрогеолого-стратификационная схема кембрийских отложений ЮТЗ.
Научный руководитель – канд. геол.-минерал. наук, доц. Д. А. Новиков
ФАЦИАЛЬНО-ЛИТОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ШЛАМА И
КЕРНА ПРИ БУРЕНИИ ПОРОД БАШКИРСКОГО ЯРУСА (ПЛАСТ
А4) НА МЕСТОРОЖДЕНИЯХ САМАРСКОЙ ОБЛАСТИ
Л. А. Падерина
Самарский государственный технический университет
Постановка задачи. Нефтяной компанией, ведущей работы
на месторождении было пробурено шесть скважин на пласт А4; Башкирских отложений. Из всех скважин, скважина №6 – самая дебитная, хотя по
эффективной мощности пласта А-4, значительно уступает скважине № 5.
Геологической службой нефтяной компании было предложено разобраться
в геологическом строении структуры по предоставленному каменному
материалу и, на основе фациально-литологических исследований попробовать дать объяснение высоким дебитам нефти в скважине № 6, и отсутствие аналогичных дебитов в остальных пробуренных скважинах. Второй
поставленной задачей было, на основе полученных данных, предложить
наиболее перспективное проектное проложение ствола скважины №7, заложенной с того же куста, что и скважины № 5 и № 6
Исследовательская часть. По результатам интерпретации фациальных признаков, занесенных в таблицы литолого-фациальных исследований
шлама и керна в каждой скважине было выделено разное количество фациальных зон. Фациальные зоны выделялись по принципу изменчивости
фациальных признаков. На основании изучения коллекторских свойств
пород и путем сопоставления этих свойств с соседними скважинами было
дано объяснение высоким дебитам нефти в скважине № 6, и отсутствие
аналогичных дебитов в остальных пробуренных скважинах. В процессе
работ выяснилось, что люминесценция всего разреза пласта А-4 скважины
№5, отлична от люминесценций пород скважин №1 и №6. Генетическое
отличие нефтей в скважине №5 и биономическое отличие биофаций этого
разреза указывают на несколько отличное условие осадконакопления
и диагенеза в районе прохождения стволом скважины №5. Можно предположить, что восточная часть структуры развивалась самостоятельно, и
имело другие условия образования. Интерпретация сформированной корреляционной схеме по скважинам показала, что стратиграфическое несогласие, с которым верейские терригенные отложения залегают на поверхности размыва башкирских известняков, имеют определенную закономерность: уменьшение толщин башкирских известняков в западном направле105
нии. С учетом этого, было спланировано проектное проложение ствола
скважины №7.
Научный руководитель – науч. сотр. А. А. Коновалова
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПИРОЛИЗА ДЛЯ ПРОГНОЗА НЕФТЕГАЗОНОСНОСТИ СРЕДНЕ-ВЕРХНЕЮРСКИХ ОТЛОЖЕНИЙ ЗАПАДНОЙ ЧАСТИ ЕНИСЕЙ-ХАТАНГСКОГО РЕГИОНАЛЬНОГО ПРОГИБА
А. П. Родченко
Новосибирский государственный университет
Институт нефтегазовой геологии и геофизики
им. А. А. Трофимука СО РАН
В связи с активным изучением северо-восточной части ЗападноСибирского осадочного бассейна на основе анализа кернового материала
скважин, пробуренных в последние десятилетия, задача оценки нефтегазогенерационного потенциала мезозойских отложений этого региона с помощью метода пиролиза представляется весьма актуальной. Исследования
проводились на примере коллекции, включающей 31 образец вымской,
леонтьевской, малышеской и гольчихинской свит, отобранные из скважин
Нанадянская-310, Паютская-1, Пеляткинская-15, расположенных в югозападной части Енисей-Хатагнского регионального прогиба.
Проведенные исследования показали, что изученные породы
по содержанию в них органического углерода относятся к потенциально
нефтегазоматеринским (среднее значение Сорг > 1,5 % на породу).
Значения пиролитического параметра Т max свидетельствуют о том,
что отложения находятся в главной зоне нефтеобразования (среднее значение равно 454 0C, разброс – 443-468 0C), при этом пробы из леонтьевской свиты в скв. Паютская-1 характеризуются более высокой катагенетической преобразованностью (Т max=463-468 0C). Значения водородного индекса в большинстве образцов варьируют от 44 до 116 мг УВ / г Сорг, в
среднем – 75 мг УВ / г Сорг, что указывает на террагенную природу исходного органического вещества. Исключение составляют три образца гольчихинской свиты с Пеляткинской площади, в которых повышенные значения водородного индекса (138-335 мг УВ / г Сорг) свидетельствуют о вкладе в исходное органическое вещество аквагенной составляющей.
Таким образом, доказано, что изученные средне-верхнеюрские толщи
содержат террагенное органическое вещество и могли генерировать газообразные углеводороды. Присутствие аквагенной составляющей в породах
гольчихинской свиты в скв. Пелеткинская-15 указывает на высокий
106
нефтематеринский потенциал этих отложений и полифациальный характер
свиты.
Научный руководитель – канд. геол.-минерал. наук Н. С. Ким
АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СТРОЕНИЯ И ИСТОРИИ ТЕКТОНИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ РАССОХИНСКОГО НАКЛОННОГО МЕГАВАЛА В МЕЗОЗОЕ И КАЙНОЗОЕ
М. В. Рыбкина
Новосибирский государственный университет
Институт нефтегазовой геологии и геофизики
им. А. А. Трофимука СО РАН
Рассохинский наклонный мегавал расположен в центральной части
Енисей-Хатангского регионального прогиба, который находится между
Сибирской платформой и Таймырской покровно-складчатой областью.
В работе рассматривается тектоническое строение опорных горизонтов
мезозойско-кайнозойского осадочного чехла восточной части регионального прогиба. Особое внимание уделяется описанию современной структуры и истории тектонического развития контрастного Рассохинского
наклонного мегавала. Анализ проводился по подошве осадочного чехла (за
нижнюю границу чехла принята подошва осадочного триаса), по кровлям
верхнетриасово-юрского, неокомского и апт-альб-сеноманского структурных ярусов. Необходимо отметить, что в центральной части структуры
меловые отложения отсутствуют.
Наклонный мегавал расположен в центральной части территории исследования на южном окончании Балахнинско-Рассохинской наклонной
гряды и, согласно классификации тектонических элементов [1], является
полузамкнутой положительной структурой первого порядка. С юга
он контролируется разломом субширотной ориентировки. На севере расположен Беловско-Агапский наклонный желоб, на северо-востоке находится Внутренняя седловина, а на юго-востоке тектонический элемент через разломную зону граничит с Боганидско-Жданихинским наклонным
желобом. На юго-западе по разломной зоне проходит граница Рассохинского наклонного мегавала с Мессояхской наклонной грядой.
В пределах территории исследования на Балахнинском наклонном мезовале открыто одноименное газовое месторождение. Детальное изучение
стратиграфии и тектоники района, а также структурные построения для
восстановления истории тектонического развития территории позволят
уточнить тектонические критерии ее нефтегазоносности.
______________________________
107
1. Тектоническое строение и история тектонического развития ЗападноСибирской геосинеклизы в мезозое и кайнозое // Конторович В. А., Беляев С. Ю., Конторович А. Э. и др. - Геология и геофизика – 2001, Т. 42, №
11−12. С. 1832−1845.
Научный руководитель – канд. геол.-минерал. наук С. Ю. Беляев
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ НАФТЕНОВЫХ НЕФТЕЙ МЕСТОРОЖДЕНИЙ НАФТАЛАН (АЗЕРБАЙДЖАН), ВАН-ЕГАН
И РУССКОЕ (ТЮМЕНСКАЯ ОБЛАСТЬ) С ЦЕЛЬЮ РАСШИРЕНИЯ
СФЕРЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВЫСОКОВЯЗКИХ УГЛЕВОДОРОДОВ
ЗАПАДНОЙ СИБИРИ
Е. Н. Самойлова, Л. С. Семочкина
Тюменский государственный университет
Тюменский государственный нефтегазовый университет
Тюменская область – регион, на сегодняшний день, занимающий первое место в России по разведанным запасам высоковязких нефтей (более
3,5 млрд. тонн). Разработка залежей тяжелых нафтеновых углеводородов
не ведется, т. к. существующие технологии не могут обеспечить рентабельность проектов.
Академиком И. И. Нестеровым была выдвинута гипотеза, согласно которой высоковязкие нафтеновые углеводороды Тюменской области могут
обладать бальнеологическими свойствами, сходными с нефтью Нафталанского месторождения (Азербайджан).
Для ее доказательства проведены комплексные сравнительные исследования углеводородов месторождений Нафталан (Азербайджан), Русское
(ЯНАО, Тюменская область) и Ван-Еган (ХМАО, Тюменская область).
Велись одновременные исследования в двух направлениях:
По результатам исследования на системе ГХ и ГХ-МС (газовая хроматография – масс-спектрометрия) было выявлено значительное сходство
группового углеводородного состава анализируемых нефтей. Также обнаружено уникально высокое процентное содержание углеводородов ряда
адамантана, более чем в 15 раз превышающее максимально зарегистрированное для природных смесей (по данным Yang, C. , Wang, Z. D.,
Hollebone, B. P и др).
Изучено влияние тяжелых нефтей Ван-Еганского, Русского
и Нафталанского месторождений на жизнеспособность, плодовитость
и концентрацию каротиноидов двух поколений плодовых мушек
Drosophila melanogaster. Стимулирующее действие дистиллятов нафталанской и русской нефтей на Drosophila melanogaster проявилось во всех ана108
лизируемых показателях. Особенно благоприятно действие трех фракций
русской нефти, полученных при наименьших температурах. Их стимулирующее влияние на дрозофил выражено сильнее, чем нафталанской.
Научные руководители: д-р геол.-минерал. наук,
И. И. Нестеров; д-р биол. наук, проф. Г. А. Петухова
акад.
РАН
ВЫДЕЛЕНИЕ ФАЦИАЛЬНО-ЛИТОЛОГИЧЕСКИХ РЕПЕРОВ
ПО ПРОДУКТИВНЫМ ПЛАСТАМ СКВ. № 30 (СОВЕТСКОЙПЛОЩАДИ) С ЦЕЛЬЮ УТОЧНЕНИЯ ЭТАЛОННО-ПРОГНОЗНОЙ МОДЕЛИ МЕСТОРОЖДЕНИЯ НА ПРИМЕРЕ ФАМЕНСКОГО И
ФРАНСКОГО ЯРУСОВ
Н. В. Свиридов
Самарский государственный технический университет
При бурении фаменского яруса, было отмечено, что фациально литологические особенности разбуриваемых пород заключаются в чередовании
разного типа известняков, верхняя часть интервала сложена известняками
желтовато-серыми, пятнистыми, кристаллически зернистыми, формы обломков удлиненно призматические, угловатые. Известняки, по всей видимости, хемогенные. Далее следуют известняки белые пелитоморфные,
пятнистые, светло-серые, буровато-пятнистые, желтовато-серые. Форма
обломков изометричная, округлая, к франскому ярусу пелитоморфные известняки исчезают и сменяются полностью кристаллическими. В чередовании известняков пелитоморфных и кристаллических намечается закономерность, характерная и для ранее разбуриваемых пород: их смена, как
правило, приурочена к границам стратиграфических подразделений, к перерывам в осадконакоплении.
В пределах фаменского яруса выделяется как минимум две реперные
зоны, которые можно использовать в дальнейшем для площадных построений. Франские отложения также состоят из чередования кристаллических
и пелитоморфных известняков. Кристаллические известняки частично доломитизированы, иногда в разрезе присутствует сульфатизация, есть зона
хлоритизации и повышенной трещиноватости, первые две зоны отмечены
как репера, третья выделена как зона осложнений при бурении. Весь разрез девонского терригенного комплекса очень сложный, иногда описание
противоречит логике. Так, в нижней части франских отложений в разрезе
появились признаки пластового насыщения водой, хотя ниже присутствуют нефтенасыщенные интервалы. С резким увеличением плотности в
нижней части описываемого разреза резко увеличивается трещиноватость,
выпоты вязкой черной нефти чаще наблюдаются по трещинам, чем пятнисто по мелкозернистым песчаникам. По микротрещинам в песчаниках
иногда встречаются крупные кристаллы доломита. Обозначенные особен109
ности свидетельствуют о том, что вертикальная проницаемость в разрезе
затруднена, зато высока горизонтальная проницаемость пород. В пределах
интервала франских отложений было выделено больше двадцати реперных
зон.
Научный руководитель – науч. сотр. А. А. Коновалова
МЕТОДЫ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАЗВЕДКИ ЗАЛЕЖЕЙ УВ НА ТЕРРИТОРИИ ЛЕНО-ТУНГУССКОЙ ПРОВИНЦИИ
Д. А. Скотникова
Новосибирский государственный университет
Институт нефтегазовой геологии и геофизики
им. А. А. Трофимука СО РАН
На территории Лено-Тунгусской провинции в 2000-е годы активизировались нефтегазопоисковые работы и, начиная с 2004 г., было открыто
больше 20 месторождений. В связи со строительством нефтепровода
ВСТО, необходимо в кратчайшие сроки ввести их в эксплуатацию. Поэтому встает вопрос о повышении эффективности разведки месторождений.
Одним из методов оптимизации является имитационное моделирование,
которое проводится в работе на примере нескольких месторождений ЛеноТунгусской НГП. Основы этого метода были разработаны В.И. Пороскуном и Г.А. Габриэлянцем.
Целью моделирования является выбор наиболее оптимальной схемы
размещения скважин: ползущей, сгущающейся или комбинированной.
При использовании ползущей системы выбирается шаг бурения
(3−5 км), и на этом расстоянии от скважины-первооткрывательницы бурится еще несколько скважин. Затем действия повторяются, но уже относительно новых скважин, давших приток УВ. Для сгущающейся сети на
начальном этапе бурят скважины на удаленном расстоянии от первой
скважины (15−20 км), затем производится сгущение сети новых скважин
относительно пробуренных ранее. Комбинированная система предполагает
сочетание ползущей и сгущающейся систем.
Процесс моделирования включает несколько этапов:
Построение структурных карт по кровле горизонта, карт общих толщин, карт эффективных толщин и карт пористости.
Сопоставление
подсчитанных
по
картам
параметров
с действительными, расчет медианного отклонения этих величин.
Построение графиков зависимости медианного отклонения от числа
пробуренных скважин, сравнение всех графиков.
110
Наиболее оптимальной принимается такая система размещения скважин, при которой медианное отклонение стремится к нулю при меньшем
количестве пробуренных скважин.
Научный руководитель – канд. геол.-минерал. наук В. А. Топешко
ОСОБЕНОСТИ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ НЕФТЕГАЗОНОСНОСТИ ДОЮРСКОГО КОМПЛЕКСА ПОРОД
мЕЖОВСКОГО СРЕДИННОГО МАССИВА ЮГО-ВОСТОЧНОЙ
ЧАСТИ ЗАПАДНО-СИБИРСКОЙ ПЛИТЫ
О. Г. Сунгурова
Томский политехнический университет
Уже давно преодолён стереотип, что в кристаллических образованиях
фундамента не может быть промышленных скоплений углеводородов (ЛаПас, Белый Тигр, Дракон), но, тем не менее, рациональной методики проведения поисков и разведки залежей нефти и газа в гранитоидах так и не
было разработано.
Межовский внутригеосинклинальный срединный массив состоит
из основания с байкальским возрастом складчатости и перекрывающих
его чехольного типа формаций нижнего и среднего палеозоя. Массив состоит из поднятого и опущенного блоков. На поднятом блоке находится
Межовское месторождение нефти, подложкой которого являются неизмененные граниты, коллектором – их кора выветривания, а покрышкой –
аргиллиты позднеюрского возраста. К числу факторов, осложняющих
строение данного резервуара, следует отнести многочисленные тектонические нарушения, а также стратиграфическое несогласие, приуроченное к
его наиболее гипсометрически приподнятой верхней части. На Межовской
площади было пробурено 9 скважин, вскрывших гранитные образования
палеозоя. В скважине № 6 на глубине 2140 м были получены нефтепроявления. Бурение велось в 70-ые годы. На данный момент месторождение
находится в консервации.
В рассматриваемых породах углеводородные включения, скорее всего,
имеют вторичное происхождение. Что касается времени и способа появления в гранитоидах нефти и газа, то эти проблемы не решены окончательно.
Преобладающая точка зрения такова: углеводородные флюиды перетекли
в выступы фундамента путем латеральной миграции из прилегающих к
ним продуктивных пород осадочного чехла.
На данном участке следует продолжить поисково-разведочные работы.
Нужна более совершенная методики интерпретации данных по сейсмике.
Глубокое бурение поисковых скважин следует сопровождать исследованием результатов механического каротажа для уточнения особенностей со111
става, строения, свойств пород фундамента. При бурении нужно учитывать температурный градиент во избежание аварий. Требуется более совершенное техническое оснащения. Следует уделить больше внимания
изучению керна и шлама.
Научный руководитель – доц. Т. А. Гайдукова
ИСТОРИЯ ТЕКТОНИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ (В СВЯЗИ
С НЕФТЕГАЗОНОСНОСТЬЮ) СЕВЕРНОЙ ЧАСТИ ЗАПАДНОСИБИРСКОЙ НЕФТЕГАЗОНОСНОЙ ПРОВИНЦИИ
Е. С. Сурикова
Новосибирский государственный университет
Институт нефтегазовой геологии и геофизики
им. А. А. Трофимука СО РАН
Настоящая работа, выполненная на базе комплексной интерпретации
данных сейсморазведки МОГТ и бурения, посвящена анализу взаимосвязи
нефтегазоносности и тектонического развития северной части ЗападноСибирской нефтегазоносной провинции (З-С НГП). Работа основана
на интерпретации субширотных № 27 и № 32 и субмеридиональных № 109
и № 105 региональных сейсмических профилей и данных ГИС скважин
вдоль профилей. Интерпретация геолого-геофизических материалов выполнена с использованием основных принципов сейсмостратиграфического, палеоструктурного и палеотектонического анализов.
В тектоническом отношении профили пересекают Зауральскую
и Предъенисейскую мегамоноклизы, Большехетскую мегасинеклизу, Мессояхскую наклонную гряду. В плане нефтегазоносности профили проходят
через ряд крупных месторождений: Медвежье, Восточно-Уренгойское,
Ямбургское, Юрхаровское, Пякяхинское, Ванкорское.
Разрез чехла на севере З-С НГП по сравнению с центральными или
южными частями значительно расширен как по мощности (по разным
оценкам от 4,5 до 7−8 км), так и в стратиграфическом плане - выделяются
триасовые, пермские, девон-карбоновые и более древние отложения.
Особенность Западной Сибири - наличие надежных сейсмических реперов: Б–кровля баженовской свиты, М–кровля кошайской пачки алымской свиты, Г–кровля кузнецовской свиты. Региональные сейсмические
реперы приурочены к региональным флюидоупорам, контролирующим в
кровле сейсмогеологические комплексы: юрский, титон-аптский, апттуронский и посттуронский; по объему соответствующие нефтегазоперспективным комплексам.
Палеопостроения показали, что первый импульс к формированию положительных структур наблюдался в титон-аптский этап. В это время
112
начал формироваться Медвежий мезовал, Мессояхская гряда, существовавшие структуры осложненяются тектоническими элементами третьего
порядка. В посттуронское время Мессояхская гряда, ЦентральноУренгойский мезовал, Ямбургское КП, Медвежий мезовал приобрели
свои современные очертания и испытывали максимальные тенденции
к относительному росту. На формирование ловушек нефти и газа на севере
З-С НГП принципиальное влияние оказали титон-аптский и, главным образом, посттуронский этапы развития.
При формировании газовых залежей на севере З-С НГП основным источником газа является угольная органика покурской серии, отложения
которой в начале кайнозоя достигли длиннопламенной стадии катагенеза
и начали интенсивно генерировать метан. Таким образом, крупнейшие
месторождения газа на севере Западно-Сибирской плиты имеют молодой
возраст, так как заполнение ловушек началось в посттуронское время
и происходит в наше время.
Научный руководитель – канд. геол.-минерал. наук Л. М. Калинина
КОНЦЕНТРАЦИЯ ОРГАНИЧЕСКОГО УГЛЕРОДА И ПИРОЛИТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТРИАСОВЫХ И НИЖНЕЮРСКИХ
ОТЛОЖЕНИЙ ОСТРОВА КОТЕЛЬНЫЙ (НОВОСИБИРСКИЕ ОСТРОВА)
И. В. Шишманиди
Новосибирский государственный университет
Институт нефтегазовой геологии и геофизики
им. А. А. Трофимука СО РАН
Освоению ресурсов Арктики и шельфа Северного Ледовитого океана в
последние годы уделяется большое внимание. Остров Котельный – самый
крупный островв архипелаге Новосибирских островов, он является интересным и важным для изучения объектом в восточно-арктическом регионе.
В последнее время исследованиями геологии о. Котельный занимаются
сотрудники ИНГГ СО РАН под руководством Б.Л. Никитенко и
А.В. Ядренкина. В 2009 г. были изучены разрезы мезозоя: проведены палеонтологические исследования, уточнены стратиграфия и биофациальные
особенности накопления отложений, подобрана коллекция проб для исследования геохимии органического вещества (ОВ). В работе проведен
сравнительный анализ концентраций Сорг (органического углерода) и пиролитических характеристик ОВ T и J1 пород о. Котельный. Содержание
Сорг определялось методом сожжения декарбонатизированной породы в
экспресс-анализаторе АН-2975 в токе кислорода при температуре 1050 –
113
1100°С. Пиролитические характеристики ОВ (S1, S2, Tmax) получены при
помощи пиролиза Rock-Eval (пиролизатор SR-Analizer фирмы Humble
Instr.).
Распределение Сорг неравномерно: карбонатные породы имеют закономерно низкие содержания Сорг, а среди терригенных пород наиболее обогащены Сорг станционная (T2, 4,15 % на породу в среднем) и прямореченская свиты (T1, 3,17% на породу), а также отдельные пробы из терригенных прослоев туор-юряхской свиты (T1, 3,69, 3,31, 2,74% на породу). Кроме того, перечисленные выше породы отличаются высокими значениями
S2 и НI, что позволяет считать их потенциально нефтематеринскими. Невысокие значения Tmax (для большинства проб ≤ 4350C) указывают на низкую
зрелость исследованного ОВ.
По данным пиролиза ОВ песцовой свиты (J1) и луговой толщи тихорецкой свиты (T3) относится террагенному типу. ОВ туор-юряхской свиты
(T1) – аквагенное. А драгоценная толща тихорецкой свиты (T3), станционная (T1-2) и прямореченская свиты (T1) содержат как террагенное, так и
аквагенное ОВ.
Научные руководители – д-р геол.-минерал. наук, чл.-корр. РАН В. А. Каширцев, канд.геол.-минерал. наук Е. А. Фурсенко
114
ГЕОМЕХАНИКА И ГОРНОЕ ДЕЛО
МИКРОБНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ В ПОДЗЕМНЫХ ВЫРАБОТКАХ
ЯКОВЛЕВСКОГО РУДНИКА (КМА) И ЕЕ ВЛИЯНИЕ
НА СВОЙСТВА БОГАТЫХ ЖЕЛЕЗНЫХ РУД
И КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ
И. В. Алексеев
Санкт-Петербургский государственный горный институт
им. Г. В. Плеханова (технический университет)
Богатые железные руды (БЖР) Яковлевского месторождения представляют собой элювиальные образования, связанные с формированием протерозойской латеритной коры выветривания. Химическое выветривание
происходило при участии богатой микрофлоры, активная деятельность
которой наблюдается и в настоящее время.
Доказано, что в пределах рудного тела Яковлевского месторождения
существуют благоприятные факторы, способствующие развитию жизнедеятельности микроорганизмов (физико-химические, наличие источников
питания и энергии, действие слабых магнитных полей, эксгаляция радона).
Согласно проведенным микробиологическим исследованиям развиты как
аэробные, так и анаэробные формы микроорганизмов. Выявлено и проанализировано более 40 видов микромицетов, установлена активная жизнедеятельность железобактерий, магнитобактерий, нитрифицирующих и сульфатредуцирующих бактерий, клостридий и актиномицетов, содержание
которых достигает n·105 КОЕ в 1 г БЖР. При этом наибольшее количество
бактерий зафиксировано в рудах со слизью, отобранных из плохо вентилируемых выработок. Изучено содержание микробного белка в различных
типах БЖР – синьках и красках. Выполнена оценка влияния степени
увлажнения БЖР и величины бактериальной массы на показатели их сопротивления сдвигу и, следовательно, на устойчивость в подземных выработках. Выявлены гетеротрофные бактерии, использующие для своего питания органические вещества, содержащиеся в бетоне. Мониторинг за
микробиологической деятельностью показал ее активизацию в связи со
снижением интенсивности проветривания подземных выработок, отмечено
также развитие макроформ – базидиальных грибов, водорослей, и усиление процессов слизеобразования.
Контроль за микробной деятельностью и ее влиянием на формирование
геоэкологической обстановки в подземных выработках рудника, изменением свойств БЖР и разрушением конструкционных материалов за счет
биокоррозии дает возможность разработать мероприятия, направленные на
повышение безопасности ведения горных работ.
115
Научный руководитель – д-р геол.-минерал. наук, проф. Р. Э. Дашко
РАСЧЕТ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ
МАССИВА ГОРНЫХ ПОРОД НАД ОЧИСТНЫМИ ВЫРАБОТКАМИ
И. К.Белоусов
Институт горного дела СО РАН
Новосибирский государственный университет
С помощью метода расчета напряженно-деформированного состояния
массива горных пород, основанного на однократном формировании матрицы жесткости расчетной системы, проведено моделирование процесса
деформирования и разрушения подрабатываемой толщи пород. Целью
решения задач о напряженно-деформированном состоянии массива горных
пород в зонах подработки является оценка объемов возможных разрушений среды над выработанным пространством, прогноз деформаций налегающей толщи, в том числе и земной поверхности.
При недостаточном числе данных о строении налегающей толщи, ее
механических параметрах правомерным является применение относительно простых моделей разрушения горных пород, позволяющих получить
объективную оценку геомеханического состояния породного массива. В
используемом методе расчета напряженно-деформированного состояния
массива горных пород в области подработки учтены два основных фактора, определяющие характер деформирования сплошной среды: обрушение
пород в выработанное пространство и их разрушение в зонах действия
растягивающих напряжений.
Моделирование
процесса
обрушения
подработанных
пород
в выработанное пространство и разрушения массива в зонах действия растягивающих напряжений базируется на методе начальных напряжений,
позволяющем осуществлять итерационный процесс нахождения решения
с неизменяемой матрицей жесткости расчетной системы, формируемой на
первом шаге расчета. Расчеты показали сходимость данного итерационного метода и возможность получения с его помощью реально наблюдаемой
картины деформирования и разрушения подработанных горных пород.
Установлено, что определяющую роль в процессе формирования зон обрушения и разрушения, их развития над выработанным пространством
имеет значения пределов прочности пород на растяжение.
Научный руководитель – д-р техн. наук, проф. В. М. Серяков
116
ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ПОЛУПЛОСКОСТИ И ЕЁ ДЕФЕКТНОСТИ ПО ДАННЫМ ИЗМЕРЕНИЯ СМЕЩЕНИЙ НА ГРАНИЦЕ
Д. А. Вологин
Институт горного дела СО РАН
Новосибирский государственный университет
Традиционно для определения НДС массива пород ставится краевая
задача (первая, вторая, третья). В то же время существуют такие ситуации,
когда на одном и том же контуре становятся известными и вектор напряжений Коши, и вектор смещений. Оказывается, этой информации достаточно для того, чтобы найти НДС полуплоскости, определить её дефектность.
В работе строится аналитическое решение задачи в случае, когда полуплоскость свободна от напряжений и численно-аналитическое решение.
Полученные решения сравниваются с известным. Определяются напряжения на бесконечности, приводящие к данным смещениям на границе, а
также, находится имеющееся в полуплоскости отверстие. Здесь предполагается, что полуплоскость деформируется только упруго.
Научный
руководитель
-
д-р
физ.-мат.
117
наук
А.
И.
Чанышев
РАЦИОНАЛИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ ППД НА ОСНОВЕ ПОСТРОЕННЫХ КАРТ КОЛЬЦЕВОГО КАРТИРОВАНИЯ
И. Р. Насибуллин, Ш. А. Гафаров
Роснефть-УфаНИПИнефть
Уфимский государственный нефтяной технический университет
В настоящее время примерно половину добываемой нефти получают
за счет заводнения месторождений. В связи с этим, дальнейшее совершенствование моделирования гидродинамических систем разработки месторождений с целью их прогнозирования и рационализации представляется
весьма перспективным направлением.
Известно, что в настоящее время разрабатывается множество крупных
месторождений с ППД. При этом задача мониторинга и прогнозирования
является весьма актуальной. Зачастую очень сложно учесть влияние таких
факторов как обводненность, промытость зоны, выработку запасов
при анализе системы ППД ввиду их комплексности. Для оценки степени
их влияния проведена адаптация гидродинамической модели
с использованием уравнения материального баланса для управления элементами системы разработки одного из месторождений. Проведены расчеты заводнения при различных гидродинамических условиях. На основе
полученных результатов были построены карты кольцевого картирования
и зависимости различных показателей разработки с использованием методики изложенной в работе [1].
В результате проделанной работы выявлено положительное влияние
свободного газосодержания на процесс вытеснения нефти. Однако, газонасыщенность при этом не должна превышать 5−10 %. Сравнение кривых
функции Баклея-Леверетта при различных значениях вязкости закачиваемой воды, подтвердило теоретическое предположение о благоприятном
влиянии коэффициента подвижности М(кв*μн/кн*μв) на коэффициент извлечения нефти при М<1. Получена империческая зависимость коэффициента подвижности и вязкости нефти в пластовых условиях. Предложена
схема рационализации системы ППД.
______________________________
1. G.P. Willhite, Waterflooding, Textbook Series, SPE, Dallas (1986) 3.
2. D.S. Wolcott, Minimizing Grid Orientation in Reservoir Simulation, Presented at the 1996 SPE Annual Technical Conference and Exhibition.
3. J.R. Kyte, R.J. Stancliff, S.C. Stephan, L.A Rapoport, Mechanisms
of Waterflooding in the presence of Free Gas, 215–221
4. Van den Hoek, Simulation of Produced Water Reinjection Under Fracturing
Conditions, SPE Prod. & Facilities 14 (3),August 1999.
Научный руководитель – д-р техн. наук, проф. Ш. А. Гафаров
118
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ
ОБОРУДОВАНИЯ НА ОЦЕНКИ НАПРЯЖЕНИЙ МЕТОДОМ ГИДРОРАЗРЫВА
А. А. Зиновьев
Институт горного дела СО РАН
Новосибирский государственный университет
Методы определения напряженного состояния массива горных пород
делятся на прямые и косвенные. Косвенные методы основаны
на определение деформаций. Недостатком таких методов является невозможность точного определения модели среды, а как следствие и упругих
модулей для дальнейшего определения напряжений по деформациям.
Прямые методы определяют напряжения, действующие в массиве.
Наиболее распространенным среди них является метод определения
напряжений по данным гидравлического разрыва пласта (ГРП). Первые
в мире ГРП были проведены в конце 40-х годов XX века. Основной областью применения ГРП является нефтяная промышленность, где пласт разрывается в целях интенсификации добычи нефти. Благодаря относительно
простой технологии, разработанной и испытанной аппаратуре, хорошо
изученной методологии, большому распространению ГРП в нефтяной
промышленности, данный метод стал часто применяться в качестве прямого метода измерения напряжений.
До сих пор остается много не решенных вопросов таких, как форма
трещины, ее размеры, оптимальные параметры самого зонда, интерпретация полученных данных. Определение этих параметров может увеличить
точность расчета напряжений.
В разных организациях используют зонды различных конфигураций,
так как влияние параметров зонда на точность определения напряжений
до конца не определено. При проведении экспериментов очень часто
наблюдается негативный эффект. Трещина в процессе развития «обходит»
пакер и может выйти на поверхность измерительной скважины. При этом
рабочий флюид проникает в скважину вне зонда, что приводит к спаду
давления и невозможности получения достоверных оценок напряжений.
Данный эффект зависит от выбора параметров используемого зонда.
В данной работе приведены результаты численного моделирования
развития трещины при различных условиях. Данные результаты получены
написанной программой. Задавая различные граничные условия, параметры зонда, программа выдает соответствующие форму и размеры трещины
в зависимости от объема подаваемой жидкости.
Научный руководитель – д-р техн. наук С. В. Сердюков
119
МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА РАЗРУШЕНИЯ ПОРОДЫ УДАРНЫМ ИНСТРУМЕНТОМ
И. А. Кирпиков
Институт горного дела СО РАН
Новосибирский государственный университет
Бурение, т.е. разрушение массива горных пород с помощью бурового
инструмента, занимает значительную часть в проведении горнодобывающих работ. Около 50 % рабочего времени при бурении скважин затрачивается на вспомогательные и аварийные работы при поломках инструмента,
что приводит к непроизводительным затратам времени и нарушению технологии выполнения работ. Частота аварий при бурении скважин в крепких породах (с коэффициентом крепости 16−18 по Протодьяконову) достигает 80 %. Именно для разрушения крепких пород используется ударное бурение.
Улучшение работоспособности и надежности бурового инструмента,
является актуальной проблемой. Несмотря на обилие работ в этом направлении, у исследователей нет общего мнения во многих вопросах, связанных с процессом разрушения при соударении инструмента с горной породой. Это связанно с трудность наблюдения за этими процессами из-за их
малой длительности и отсутствия единой методики проведения исследований.
В работе рассматривается модель взаимодействия «боек-инструментпорода». Для первой пары определена форма импульса, возникающего при
соударении, при различных параметрах. Для последней пары построены
поля напряжений и рассчитан объем разрушенной области. Основываясь
на данных эксперимента, выбран критерий разрушения и проведено сравнение теоретического и практического объемов разрушения. Установлена
закономерность изменения зоны разрушения горной породы в зависимости
от расположения и количества инденторов породоразрушающего инструмента.
______________________________
1. Б. Н. Серпенинов, И.П. Никонова Научный отчет «Исследование ударного способа разрушения горных пород с целью повышения его эффективности» Новосибирск, 1972.
2. Д. И. Чернявский Определение параметров удара при упругопластических деформациях в зоне контакта Изд. ОмГТУ, Омск, 2000.
Научный руководитель – канд. техн. наук доцент А. А. Репин
120
АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ БАЗ ДАННЫХ ИНЖЕНЕРНОГЕОЛОГИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ И ИХ СТРУКТУРА
П. Л. Клепов, Н. А. Корабельников
Воронежский государственный университет
В настоящее время накоплено достаточно большое количество инженерно-геологических данных на бумажных и электронных носителях,
включая Центрально-черноземный регион, но в котором еще
не осуществлены работы по анализу и обобщению информации о физикомеханических характеристиках грунтов.
Целью данной работы является в получении региональной зависимости изменчивости физико-механических характеристик грунтов на указанной территории. Инновационность работы заключается в использовании
полученных закономерностей для создания региональных таблиц прочностных и деформационных характеристик песчаных грунтов, что требуют
нормативные документы и необходимо для оптимизации состава работ и
значительного удешевления проведения инженерно-геологических изысканий.
Главной сложностью при практическом использовании существующих
баз данных (БД) – это различие в структуре данных у различных предприятий. Для практического использования накопленной в БД информации
необходимо понять ее структуру, что дает возможность приведения данных к единой информационно-логической форме [1].
В данной работе рассматриваются подходы формирования единой базы
физико-механических характеристик грунтов на примере Центральночерноземного региона (на примере песчаных грунтов) и использовании
этих данных при последующей статической обработке с помощью программных средств (MathCad, Statistica и др.)
Все БД обладают географической координатной привязкой, а это дает
возможность формирования единой пространственной геотехнической
модели, (отражающей пространственную изменчивость физикомеханических свойств).
Конечным результатом работы станет создание региональных таблиц
нормативных значений прочностных и деформационных характеристик
песчаных грунтов Центрально-черноземного региона, аналогичных существующим, которые составлены на основе данных по территории
г. Москве и Московской области.
______________________________
1. T. M.Connolly and C. E. Begg, Database systems: a practical approach to
design, implementation, and management, Addison-Wesley, P. 226 (2005).
Научный руководитель – Н. А. Корабельников
121
МОДЕЛИРОВАНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ ТРЕЩИНЫ ФЛЮИДОРАЗРЫВА ВБЛИЗИ СВОБОДНОЙ ПОВЕРХНОСТИ
И. Д. Кожемякин
Институт горного дела СО РАН
Новосибирский государственный университет
Флюидоразрыв является одним из технологических приемов разрушения горных пород. Наиболее широкое применение и развитие такая технология получила при гидроразрыве нефтяных пластов. Кроме этого флюидоразрыв применяется для управляемого разрушения горных пород при
посадке трудно обрушаемой кровли, где во многих случаях рост трещины
флюидоразрыва происходит вблизи свободной поверхности массива или
вблизи других трещин. Это приводит к тому, что трещина развивается
криволинейно. В связи с этим актуальным является теоретическое моделирование развития криволинейных трещин при флюидоразрыве. В последнее время развиваются методы расчета развития трещин в трехмерном
пространстве. Для реализации расчета развития осесимметричных трещин
в ИГД СО РАН используется метод граничных элементов. Важным вопросом при разработке расчетных схем является проверка соответствия их
результатов данным экспериментов.
Данная работа состоит из эксперементальной и теоретической части.
В первой
описываются
этапы
проведения
8
экспериментов
по флюидоразрыву в блоках из оргстекла, начиная со стадии разработки
установки и заканчивая оценкой полученных результатов. Исследовано
влияние вязкости пластилина, глубины расположения зародышевой трещины относительно свободной поверхности и объемов закачиваемого
флюида на форму образующихся трещин. Использование пластилина разных цветов в нескольких экспериментах дало возможность по шагам рассмотреть ход развития трещины. Во второй части расчитывается развитие
трещины в различных постановках задач теории упругости. Первым шагом
было использование более простой модели в плоской постановке задачи
теории упругости. В дальнейшем был осуществлен переход к осесимметричной постановке задачи и более сложной модели. Итогом работы является сравнение решений теоретической задачи с данными экспериментов.
Научный
руководитель
-
д-р
122
физ.-мат.
наук
Е.
Н.
Шер
МОДЕЛИРОВАНИЕ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО РАЗВИТИЯ ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ДИСКОВЫХ ТРЕЩИН ГИДРОРАЗРЫВА
И. В. Колыхалов
Институт горного дела СО РАН
Новосибирский государственный университет
В последнее время крупнейшие добывающие компании демонстрируют
большой интерес к развитию технологий добычи сланцевого газа. Сланцевый газ лучше всего извлекать путем вскрытия больших площадей, используя технологию гидроразрыва пласта, т. е. постоянного бурения
большого количества длинных горизонтальных скважин с созданием трещин гидроразрыва перпендикулярно скважине через определенный интервал путем отдельного проведения. Но при этом возникает вопрос: на каком
минимальном интервале друг от друга можно проводить полноценные
гидроразрывы пласта? До настоящего времени основные исследования в
области гидроразрыва были направлены на изучение множественных гидроразрывов, развивающихся одновременно. В результате, вопросы о взаимодействии развивающихся трещин с уже имеющимися изучены недостаточно.
В работе рассматривается изотропное упругое тело в условиях осесимметричной деформации, на бесконечности нагруженное давлениями
Pxx=Pyy, Pzz. Имеются две дисковые трещины радиусов r и R (зародышевая
и имеющаяся). Граничные условия на берегах трещин: 1) обе трещины
нагружены давлением P и P0 соответственно 2) в зародышевой трещине
задано давление P, в имеющейся – раскрытие U. Расстояние между трещинами h. На основе данной постановки выведена формула расчета
давления, необходимого для начала роста зародышевой трещины. Определена зона влияния имеющейся трещины на зародышевую. Построены траектории развития новой трещины в поле влияния имеющейся. На основе
реальных данных месторождений построена модель развития трещины в
зависимости от давления внутри этой трещины, прочностных свойств коллектора и расстояния между трещинами.
______________________________
1. M. Aghighi, S. Rahman, Initiation of secondary hydraulic fracture and its
interaction with the primary fracture. Journal of Rock Mech. and Min. Sciens.,
47 (2010).
2. M. M. Rahman, M. M. Hossain, D. G. Crosby, Analytical, numerical
and experimental investigations of transverse fracture propagation from horizontal wells. Inter. Journal of Rock Mech. and Min. Sciens, 35 (2002).
Научный руководитель – д-р физ.-мат. наук Е. Н. Шер
123
ГЕОМЕХАНИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ОТРАБОТКИ ПРИБОРТОВЫХ ЗАПАСОВ КОАШВИНСКОГО КАРЬЕРА
А. Д. Куранов
Санкт-Петербургский государственный горный институт
им. Г. В. Плеханова (технический университет)
Прибортовые и подкарьерные запасы Коашвинского месторождения
апатит-нефелиновых руд будут разрабатываться подземным способом.
Подземные работы осложнены удароопасностью массива, естественными
поверхностями ослабления и совмещением открытых и подземных работ.
Актуально геомеханическое обоснование отработки запасов с целью обеспечения устойчивости подземных выработок.
Разработан критерий оценки влияния карьера на устойчивость выработок, проводимых в прибортовой части карьера [1]. Критерий основан на
особенностях перераспределения тангенциальных напряжений на внутреннем контуре незакрепленных выработок в зависимости от положения
выработок относительно борта карьера и вектора максимальных тектонических напряжений. На основании результатов анализа обоснованы типы
крепей выработок. Оценено влияние очистных работ на устойчивость выработок блоков первых этажей при использовании систем разработки с
обрушением [2]. Установлен характер влияния очистных работ в борту
карьера на массив, вмещающий подземные выработки, различно ориентированные относительно максимальных тектонических напряжений и борта
карьера. Рекомендованы типы крепи выработок, оптимально соответствующие геомеханическому состоянию прибортового массива.
Результаты исследований будут использованы при разработке методики расчета крепей выработок при комбинированной разработке Коашвинского месторождения.
______________________________
1. Ю. Н. Огородников, А. Д. Куранов, В. И. Очкуров. Напряженнодеформированное состояние массива вокруг подготовительных выработок
при отработке прибортовых запасов карьера Коашва. // Освоение минеральных ресурсов Севера: проблемы и решения: Труды 8-й международной научно-практической конференции (7-9 апреля 2010 г., г. Воркута),
т.1. – Воркута, 2010
2. Ю. Н. Огородников, А. Д. Куранов. Геомеханическое обоснование
устойчивости подготовительных выработок при разработке прибортовых
запасов Коашвинского карьера с обрушением подрабатываемого борта. //
Записки горного института, т.199. – С-Пб., 2011, в печати.
Научный руководитель – д-р техн. наук, проф. Ю. Н. Огородников
МЕТОДИКА МОРФОСТРУКТУРНОГО ПОСТРОЕНИЯ КРУПНОМАСШТАБНОЙ КАРТЫ ГИДРОИЗОГИПС УЧАСТКА ПОДЗЕМ124
НОГО ВОДОЗАБОРА ГОРНОРУДНОГО ПРЕДПРИЯТИЯ «СЕКИСОВСКОЕ» (РЕСПУБЛИКА КАЗАХСТАН)
А. А. Лимарева
Томский политехнический университет
Карта гидроизогипс – отражение структуры фильтрационного потока
и его характеристик. Цель данной работы – осветить методику построения
карты и ее практическое применение. Актуальность работы обусловлена,
несомненно, значительным экономическим эффектом, при использовании
методики.
В 2009 г. основным источником хозяйственно-бытового водоснабжения
рудника был определен подземный водозабор. Сотрудниками предприятия
разработана «Программа производственного мониторинга», но она не решала всех задач локального мониторинга. Для оптимизации программы
нами была построена крупномасштабная карта гидроизогипс (рис. 1).
При построении карты использовалась методика морфоструктурногидрогеологического анализа. Основные операционные
элементы методики (далее
цифры в скобках - № условного знака к карте): на топоснове (1) были проведены
три основные водораздельные и две тальвеговые линии
(2), выделены границы положительных
и отрицательных (3) морфоструктур в поверхности
рельефа по ее простиранию;
по заданному правилу на
тальвеговые и водораздельные линии вынесены условные скважины (4), в которых
уровень подземных вод такой же, как в эксплуатационной 2э (5); в вертикальных сечениях по тальвеговым и водораздельным линиям построены гипсометрические профили
рельефа и прогнозные линии уровней грунтовых вод; по полученным отметкам уровней воды на профилях проведены линии гидроизогипс (6) на
плане.
Методика построения карты основывается на 7 постулируемых
и связанных между собой положениях. Первые два являются основными
положениями, остальные - следствия из первых 2-х.
На основе построенной нами карты гидроизогипс, мы оптимизировали
программу мониторинга. Ее осуществление позволит решать более эффективно производственные экологические задачи при эксплуатации водозабора.
Научный руководитель: канд. геол.-минерал. наук, доцент А. А. Лукин
125
СОСТАВЫ НА ОСНОВЕ СИЛИКАТОВ ЩЕЛОЧНЫХ МЕТАЛЛОВ
ДЛЯ ВОДОИЗОЛЯЦИИ В НЕФТЕДОБЫЧЕ
Л. Е. Ленченкова, Э. Н. Нигматуллин
Уфимский государственный нефтяной технический университет
Нами созданы гелеобразующие составы на основе обычного жидкого
стекла и его высокомодульных аналогов (силикаты щелочных металлов)
для закупоривания высокопроницаемых промытых водопроводящих зон
при нефтевытеснении водой.
Особенностью силикатов щелочных металлов является их способность
взаимодействовать с ионами поливалентных металлов и другими коагулирующими агентами и образовывать гелеобразные системы или твердый
тампонирующий материал. Составы на основе жидкого стекла можно
применять в коллекторах любой, в том числе и низкой проницаемости,
поскольку последние закачиваются в пласт в виде маловязких растворов, а
образование тампонирующего материала происходит непосредственно в
пласте.
В условиях высоких температур для проведения водоизоляционных работ целесообразно использовать жидкое стекло, как наиболее легко фильтрующийся материал. При давлениях 0,1−3 МПа оно в течение длительного времени сохраняет свои свойства при температурах до 200 °С. При таких условиях жидкое стекло практически не вступает в химическое взаимодействие с породами пласта, однако, обладает хорошей адгезией к ним.
Самое экономичное и технологическое направление в данных работах
− это осадкообразование жидкого стекла при встрече с минерализованной
пластовой водой определенного состава. Но прочность и протяженность
создаваемого экрана зависят от состава катионов в пластовой воде
и поэтому не всегда обеспечивается широкомасштабный охват водоносных зон.
Поэтому мы создали составы на основе полисиликатов, которые
в сочетании с определенными веществами дают гелеобразование
во времени (от нескольких часов до нескольких суток) с еще более низкими концентрациями, чем обычное жидкое стекло, позволяющие закачивать
их в пласты в очень маловязком состоянии на большие расстояния с охватом больших площадей. Они образуют по истечении заданного времени
высокопрочные и плотные непроницаемые гели. Таким образом, мы можем регулировать время гелеобразования и прочность получаемого геля
для заданных параметров (характеристик) эксплуатируемых объектов.
Научный руководитель – д-р техн. наук, проф. Л. Е. Ленченков
126
НОВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ПОДЗЕМНОЙ РАЗРАБОТКИ АЛМАЗОНОСНОЙ РОССЫПИ МЕСТОРОЖДЕНИЯ «СОЛУР»
А. А. Николаева А. А. Павлов
Северо-Восточный федеральный университет им. М. К. Аммосова
Россыпь «Солур» расположена на водоразделе небольших рек «Чуоналыр» и «Ирелях» в Мирнинском районе РС(Я).
Средняя мощность перекрывающих пород составляет 35м Продуктивный пласт россыпи неоднороден по составу и представлен следующими
литологическоми разностями пород: пески, песчаники с примесью гравийно-галечного материала; переслаивание галечников и алевролитов.
Мощность продуктивного пласта меняется от 0,6-5м.
Предлагается вариант камерной системы с применением проходческих
комбайнов, самоходной техники, с закладкой выработанного пространства
и обогащением добытых песков непосредственно в шахтных условиях
многолетнемерзлых россыпных месторождений алмазов. В работе освещены вопросы конструирования рациональных схем вскрытия, подготовки, очистной выемки, управления кровлей, сохранение земной поверхности, рациональных схем разрушения подготовительных и очистных забоев,
обогащения песков и др.
Предусмотренные в работе технические решения способствуют развитию приоритетного направления «Рациональное природопользование» за
счет внедрения криссталлосберегающей комбайновой технологии, снижения техногенной нагрузки на окружающую среду за счет обогащения песков в шахте и сохранения земной поверхности за счет закладки выработанного пространства.
При выборе типа проходческого комбайна для разрушения многолетнемерзлых крупнообломочных пород использован Патент на изобретение
№ 2188944 ««Способ определения коэффициента крепости многолетнемерзлых крупнообломочных пород» /В. С. Марков, В. А. Шерстов, В. К.
Елшин, С. Т. Софронов/».
Технологии проведения подготовительных и очистных работ, принципиальная схема предварительного обогащения песков не имеют аналогов и
в условиях подземной разработки многолетнемерзлых россыпей не применялись.
Научный руководитель – канд. техн. наук, доцент В. С. Марков
127
КВАЗИСТАТИЧЕСКОЕ РАЗВИТИЕ ЗВЕЗДЧАТОЙ СИСТЕМЫ
ТРЕЩИН ГИДРОРАЗРЫВА
А. В. Панов
Институт горного дела СО РАН
Новосибирский государственный университет
В последнее время проводятся изучения гидроразрыва с целью узнать:
можно ли закачивать пропант, имеются ли сужения на профиле трещин,
существуют ли особенности, по которым можно определить сжимающие
напряжения или отношение σmin/σmax, а так же факторы, которые могут
оказать сильное влияние на гидроразрыв. Существует достаточно много
вопросов, ответить на которые можно анализируя численное решение следующей задачи.
Рассматривается изотропное упругое тело в условиях плоской деформации. Считается, что на бесконечности тело нагружено сжимающими
напряжениями p и q. Имеется круговое отверстие радиуса R. С контура
которого развивается система из N трещин. Полагается, что зародышевые
трещины ортогональны контуру отверстия. В отверстии действует давление Рскв, а в трещинах давление Ртр.
При слабом динамическом воздействии рассматривается квазистатическое развитие системы. На каждом шаге, после решения задачи находятся
КИН КI и КII в вершинах каждой трещины. В качестве условия развития
трещины используется σθ критерий (Панасюк). Приращение трещин пропорционально их скорости роста и происходит в направлении, где σθθ достигает максимального значения, а σrθ=0. При этом учитывается геометрия
всей системы, но пренебрегается инерцией.
Исследовалась зона разрушения, ее форма и размеры, а так же раскрытие трещин, объем и траектории в зависимости от числа начальных трещин, отношения давления в отверстии к максимальному сжимающему
напряжению, отношения сжимающих напряжений, длинны начальных
трещин, ориентации системы трещин относительно внешнего поля сжатия.
После анализа результатов была поставлена новая задача.
Где в качестве параметра выступает расход закачиваемой жидкости. Задача разбивается на два этапа. На первом происходит рост зародышевых
трещин за счет максимального давления Рскв и Ртр. На втором расход q0
закачиваемой жидкости остается постоянным, и закачиваемый объем пропорционально разделяется между трещинами. При этом учитывается вязкость закачиваемой жидкости, изменение Ртр по длине трещины и утечки
во вмещающие породы.
Научный руководитель – канд. физ.-мат. наук П. А. Мартынюк
128
ОБ ОПРЕДЕЛЕНИИ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ДЕФОРМАЦИОННЫХ
СВОЙСТВ ГЛИНИСТЫХ ГРУНТОВ ПРИ ОДНООСНОМ СЖАТИИ
Е. В. Пиоро
Московский государственный университет им. М. В.Ломоносова
Традиционно
деформируемость
глинистых
грунтов
изучают
с помощью компрессионных и (реже) трехосных лабораторных испытаний. Однако эти виды испытаний являются длительными и трудоемкими.
Поэтому определение показателей деформационных свойств глинистых
грунтов при одноосном сжатии является довольно перспективным направлением исследований.
В качестве объектов исследования были выбраны модельные глинистые грунты, сформованные из перемолотого моренного суглинка. Образцы формовались при оптимальной влажности 11% и оптимальной нагрузке
уплотнения 5 кг/см2. Плотность образцов варьировалась в пределах 2,12–
2,19 г/см3. Грунты имели твердую консистенцию.
Все образцы были исследованы методом одноосного сжатия
на приборе АСИС компании ГЕОТЕК до разрушения. Для первой группы
образцов применялось статическое нагружение – нагрузка прикладывалась
ступенями (Δσ) от 10 до 70 кПа. Вторая группа образцов была исследована
при кинематическом нагружении при постоянной скорости, скорость приложения нагрузки в разных опытах менялась от 0,5 до 4 мм/мин. Показатели деформационных свойств – модули общей деформации (Е0)
и коэффициент поперечного расширения (µ0) определялись по начальному
(линейному) участку зависимости напряжение–деформация.
По результатам статических испытаний получено эмпирическое уравнение взаимосвязи µ0 и ступени нагружения (Δσ): µ0=0,002Δσ+0,29
с коэффициентом корреляции R2 = 0,87. Сопоставление значений модуля
общей деформации Ео, полученного при различных ступенях нагружения,
показало, что модуль практически не зависит от величины ступени
(в исследованном диапазоне Δσ).
Данные кинематических испытаний имеют те же тренды, что
и статические испытания, однако разброс значений больше. Не смотря
на это, средние значения модулей общей деформации по данным статических и кинематических испытаний совпали и составляют 47 МПа,
а коэффициентов поперечного расширения 0,34 и 0,33 соответственно.
Получено, что для ориентировочных оценок показателей деформационных свойств глинистых грунтов можно использовать метод одноосного
сжатия.
Научный руководитель
С. К. Николаева
−
канд.
129
геол.-минерал.
наук,
доцент
НАПРЯЖЕННОЕ СОСТОЯНИЕ МАССИВА ГОРНЫХ ПОРОД ПРИ
ОТРАБОТКЕ ПОЛОГОПАДАЮЩЕГО РУДНОГО ТЕЛА СПЛОШНОЙ СЛОЕВОЙ СИСТЕМОЙ ВЫЕМКИ
Д. А. Поляков
Институт горного дела СО РАН
Новосибирский государственный университет
С помощью математического моделирования получено напряженнодеформированное состояние закладочного и вмещающего массивов при
отработке пологопадающего рудного тела сплошной слоевой системой
с восходящим и нисходящим порядками ведения очистных работ. Важность решения такого класса задач обусловлена применением технологии
очистной выемки с закладкой выработанного пространства на всех глубокозалегающих рудных месторождениях.
Для определения полей напряжений и деформаций с учетом последовательности ведения очистных и закладочных работ использован разработанный в ИГД СО РАН метод, позволяющий исследовать процесс квазистатического перераспределения геомеханического состояния массива путем использования итерационной процедуры начальных напряжений с
однократным формированием матрицы жесткости расчетной системы. С
помощью комплекса программ, созданных в системе программирования
Delphi, проведен расчет полей напряжений, перемещений и деформаций,
соответствующих отработке пологопадающего рудного тела нисходящим
и восходящим порядками выемки.
Установлены области концентрации растягивающих, сжимающих
и максимальных касательных напряжений, в которых может происходить
разрушение вмещающего массива и рудного тела. Зона растягивающих
напряжений формируется в рудном теле между выработками первой
и второй лент, сжимающих и максимальных касательных напряжений
во вмещающих породах в районе кровли и подошвы отработанного рудного тела. По мере отработки рудного тела качественная картина распределения напряжений во вмещающих породах, сформированная на первых
этапах выемки, сохраняется. При увеличении пролёта выработанного пространства происходит лишь постоянный рост растягивающих и сжимающих напряжений в зонах концентрации. Применение восходящего порядка
отработки приводит к меньшим значениям напряжений в зонах их концентрации.
Научный руководитель – д-р техн. наук, проф. В. М. Серяков
130
РАЗВИТИЕ МЕТОДИЧЕСКИХ ОСНОВ ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО ГИДРОРАЗРЫВА
А. А. Скулкин
Новосибирский государственный университет
Классическая схема определения напряжений по данным гидроразрыва
строится на предположении, что ось скважины ориентирована
в направлении одного из главных напряжений исходного поля (обычно
за главное принимают вертикальное направление) [1]. По величине давлений разрыва пород при первом нагружении, запирания и раскрытия трещины при повторных нагружениях определяют наименьшую
и наибольшую компоненты главных напряжений в плоскости, ортогональной оси скважины. Очевидно, что по измерениям в одной скважине не
удается определить все компоненты исходного поля напряжений.
В [2] получены выражения для определения компонент действующих
в массиве напряжений по результатам измерительного гидроразрыва
в разноориентированных скважинах. Выбор расчетных формул зависит
от соотношения вертикальной и горизонтальных составляющих напряжения, т.е. необходимо предварительно выполнять серию опытов вне зоны
влияния выработки с целью определения величины и ориентации двух
главных напряжений, что трудоемко и требует дополнительной оценки
достоверности полученных данных. Кроме этого вертикальная составляющая может не являться главным напряжением и, как следствие, описанная расчетная схема метода становится неприемлемой.
В связи с вышеизложенным практический интерес представляет возможность расчета компонент-действующих в массиве напряжений
по данным гидроразрыва, выполненного в измерительных скважинах, ориентированных произвольно относительно векторов главных напряжений.
В данном докладе рассматривается тестовая задача определения
напряженно-деформированного состояния массива горных пород
по данным направленного гидроразрыва, выполняемого в трех произвольно ориентированных скважинах.
______________________________
1. Курленя М.В., Леонтьев А.В., Попов С.Н. Развитие метода гидроразрыва
для исследования напряженного состояния массива горных пород //
ФТПРПИ. – 1994. – № 1.
2. Леонтьев А.В., Попов С.Н. Опыт практического применения измерительного гидроразрыва // Горный журнал. – 2003. – №
Научный руководитель – д-р техн. наук А. В. Леонтьев
131
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДЕФОРМАЦИОННЫХ И ПРОЧНОСТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЗАКЛАДОЧНОГО МАССИВА ПО ДАННЫМ ИЗМЕРЕНИЯ КОНВЕРГЕНЦИИ КРОВЛИ И ПОЧВЫ КАМЕРЫ ПРИ
ВЕДЕНИИ ОЧИСТНЫХ РАБОТ
В. В. Трофименко
Новосибирский государственный университет
Для оптимизации горных работ при отработке пластовых месторождений с закладкой выработанного пространства возникает необходимость
оценки «in situ» деформационных и прочностных характеристик закладочного массива. В настоящем сообщении предложен способ определения
упругих свойств последнего, а также числовых параметров критерия прочности по данным измерений конвергенции кровли и почвы.
В качестве входной информации для решения обратной задачи определения свойств закладки используются синтетические данные, полученные
при решении прямой квазистационарной упругопластической задачи о
деформировании породного массива в процессе отработки горизонтального пласта полезного ископаемого с известными параметрами закладки:
сцеплением, модулем Юнга и углом внутреннего трения. Модель реализована методом конечных элементов в условиях плоского деформированного
состояния. С использованием этих данных построены целевые функции,
минимум которых доставляет решение обратной задачи. В работе выполнен параметрический анализ целевых функций при различных свойства
пород и вариантах ведения горных работ.
Численные эксперименты показали, что определение модуля Юнга закладочного массива целесообразно проводить по данным, полученным на
начальном этапе продвижения забоя, поскольку при увеличении протяженности выработанного пространства нагрузка на закладку возрастает и
ее материал может переходить в пластическое состояние или разрушаться.
Измеренная именно на этом этапе отработки участка месторождения конвергенция кровли и почвы используется для оценки величины сцепления и
угла внутреннего трения закладочного массива посредством анализа линий
уровня соответствующей целевой функции. В ряде случаев оказывается,
что целевая функция имеет несколько локальных минимумов и для определения прочностных свойств закладки необходимо привлекать дополнительные сведения, например результаты лабораторных экспериментов.
Научный
руководитель
–
д-р
физ.-мат.
132
наук
Л.
А.
Назаров
ВЕРИФИКАЦИЯ КРИТЕРИЯ УДАРООПАСНОСТИ В ГОРНОМ
МАССИВЕ НА ТЕРРИТОРИИ УГОЛЬНЫХ РАЗРАБОТОК В РАЙОНЕ Г. ПОЛЫСАЕВО
Л. В. Цибизов
Институт горного дела СО РАН
Алтае-Cаянский филиал Геофизической службы СО РАН
В районах разработки полезных ископаемых нередко наблюдается повышение сейсмической активности. Одним из таких районов является
Кузнецкая котловина, где активно идёт добыча угля подземным
и карьерным способом. В связи с внедрением новой регистрирующей аппаратуры и большим объёмом данных сейсмического мониторинга стала
актуальна разработка новых подходов к интерпретации данных,
в частности, выявление закономерностей сейсмических событий, связанных с напряжённо-деформированным состоянием горного массива.
В данной работе исследуется закономерность в проявлениях сейсмической активизации в районе угольных разработок на территории
г. Полысаево. На основе анализа базы данных зарегистрированных сейсмособытий [1] построен кинематический критерий удароопасности
в горном массиве [2]. Критерий удароопасности, предложенный в статье
[2] при анализе сейсмичности в районе рудников Норильского месторождения есть отношение скоростей движения приведённого центра сейсмоэнерговыделения и «миграции» отдельных сейсмособытий для упорядоченной по времени их проявления последовательности в пределах зон
концентрации напряжений, связанных с отдельными выработками. Данный критерий может быть использован в качестве диагностического показателя напряжённо-деформированного состояния участков массива при
определении удароопасности этих участков.
______________________________
1. Научно-технический отчёт по муниципальному контракту № 3
от 14.08,2007 г. «Экспериментальные исследования сейсмических процессов на территории г. Полысаево». А. А. Еманов, А. Ф. Еманов,
Е. В. Лескова, А. Ю. Сёмин, А. В. Фатеев. Новосибирск, 2007.
2. Анализ сейсмоактивности породного массива рудников норильского
месторождения в период 1994-2005 гг., д-р физ.-мат. наук, чл.-корр. РАН
В. Н. Опарин, д-р техн. наук А. П. Тапсиев., канд. техн. наук
В. И. Востриков, канд. техн. наук Б. П. Бадтиев, Н. Ф. Жилкина. Институт
горного дела СО РАН, г. Новосибирск, Россия, ОАО ГМК «Норильский
никель», г. Норильск, Россия.
Научные руководители – д-р физ.-мат. наук, чл.-корр. РАН В. Н. Опарин,
д-р техн. наук А. Ф. Еманов
133
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ РАСПРОСТРАНЕНИЯ
СЕЙСМИЧЕСКИХ ВОЛН В БЛОКОВЫХ СТРУКТУРАХ
Р. К. Чебаков
Институт горного дела СО РАН
Новосибирский государственный университет
Характерным для горных пород является их блочное строение. Это
просматривается на разных масштабных уровнях, начиная с размеров кристаллических зерен до блоков горного массива, выделяемых крупными
разломами. Блоки некоторых уровней отделяются друг от друга прослойками породы с ослабленными механическими свойствами, это сказывается
на процессе распространения волн в такой среде. В работах [1], проделанных в институте ранее, экспериментально на моделях показано, что в
блочной среде наблюдается распространение групп волн со скоростями
много меньшими скорости продольных волн в материале блоков, так
называемых маятниковых волн. Объясняется это развитием колебательного процесса в цепочке жестких, массивных блоков, взаимодействующих
через податливые прослойки. Многие закономерности, присущие волнам в
блочных массивах горных пород, могут быть выявлены на моделях блочных сред, представляющих собой периодические структуры, состоящие из
жестких блоков, разделенных податливыми прослойками. При этом большое значение имеют экспериментальные исследования закономерностей
распространения сейсмических волн в реальном блочном породном массиве.
В ходе работы были проведены эксперименты на поверхностях двух
типов блоковых структур: бетонное покрытие на грунтовом основании,
блочный породный массив на карьере «Борок». Распространение волн
инициировалось падающим на поверхность ударником, регистрация колебаний производилась с помощью акселерометров. Была разработана методика и проведена обработка полученных данных. Определены скорости
распространения, амплитуды и спектральный состав сейсмических волн на
разных расстояниях от места воздействия.
______________________________
1. Методы и измерительные приборы для моделирования и натурных исследований нелинейных деформационно-волновых процессов а блочных
массивах пород / В.Н.Опарин и др. :ИГД СОРАН. – Новосибирск: Изд-во
СОРАН 2007 (Интеграционные проекты СОРАН выпуск 13).
Научный руководитель – д-р физ.-мат. наук Е. Н. Шер
134
СОДЕРЖАНИЕ
ПАЛЕОНТОЛОГИЯ И СТРАТИГРАФИЯ ................................. 3
А. В. КОЛЕСНИКОВ............................................................................... 3
В. И. МАКОШИН ................................................................................. 4
Д. Н. МИФТАХУТДИНОВА...................................................................... 5
А. М. СЕМЁНОВА1,2, О. Т. ОБУТ2 ............................................................ 6
И. Х. СТРУЧКОВ................................................................................... 8
Е. А. СУСЛОВА..................................................................................... 9
Р. А. ХАБИБУЛЛИНА ........................................................................... 12
С. В. ЧЕРНИГОВСКИЙ .......................................................................... 13
ПЕТРОГРАФИЯ .......................... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
С. А. МЕЛЬНИКОВ ..................................... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
А. Т. НИКОЛАЕВА ...................................... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
П. В. ПИВОВАРОВА .................................... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
Н. И. ПИСАРЕВА ........................................ ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
Е. Ю. РОКОСОВА ....................................... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
И. В. ТИТОВА ............................................ ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
А. Д. ЧАНЫШЕВ ........................................ ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
А. В. ШИХОВА .......................................... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
МИНЕРАЛОГИЯ......................... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
М. М. МАЧЕВАРИАНИ, В. И. АЛЕКСЕЕВ ......... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
П. И. МИХЕЕВА, В. И. АЛЕКСЕЕВ .................. ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
Е. В. ПОЛЯКОВА, В. И. АЛЕКСЕЕВ ................. ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
Е. И. АСТРЕЛИНА ....................................... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
О. А. ГАВРЮШКИНА ................................... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
Д. М. ГИЛЬМАНОВА................................... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
А. А. ГОЛОШУМОВА ................................... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
135
Е. В. КОВАЛЁНОК ....................................... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
П. В. ЛАСОВСКИЙ ...................................... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
Н. С. МАРТИРОСЯН .................................... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
А. О. МИХНО ............................................ ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
С. П. НОВИКОВА........................................ ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
С. В. РАЩЕНКО, Ю. В. СЕРЁТКИН, В. В. БАКАКИН .........ERROR! BOOKMARK NOT
DEFINED.
М. А. РЯБУХА ........................................... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
Н. В. СВИРИДОВ ........................................ ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
М. В. ФЕДОРОВА....................................... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
М. В. ФЕДОРОВА....................................... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
К. В. ШМИДКЕ .......................................... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
ГЕОФИЗИКА ............................... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
А. В. АСТАФЬЕВ ......................................... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
П. С. БЕКЕШКО .......................................... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
Ф. В. ВОЛОГДИН ....................................... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
М. Н. ГЛУЩЕНКО....................................... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
А. С. ГОЛОВКОВ ........................................ ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
А. А. ГОРБАТЕНКО ..................................... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
М.В. ДАВЫДЕНКО ..................................... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
Д. В. ДРИЖАК........................................... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
Э. Г. ЖОЛДАСБАЕВА ................................... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
И. В. ЗАБЕЛИНА ........................................ ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
Ю. С. ИВАНОВ .......................................... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
А. Д. КАМКИНА......................................... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
И. М. КАНГРЕПОВ ..................................... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
А.А. КАРГАПОЛОВ, К.В. ФЕДИН ................... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
О. В. КОНДРАТЬЕВА, А. С. ЛАПИНА .............. ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
М. О. КОРОВИН ........................................ ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
Д. А. КУЛЕШОВ ......................................... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
А. М. ЛЕВШАКОВ ...................................... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
Д. А. МЕДНЫХ .......................................... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
И. В. МИХАЙЛОВ ...................................... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
Д. Е. ПЕЩЕРОВ.......................................... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
136
П. О. ПОЛЯНСКИЙ ..................................... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
М. А. САХАРОВА ....................................... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
А. А. ТАТАУРОВА ....................................... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
Е. Д. ТИМАКОВ ......................................... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
К. Г. ЦУКАНОВ .......................................... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
А. В. ШТЫК .............................................. ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
ОБЩАЯ И РЕГИОНАЛЬНАЯ ГЕОЛОГИЯ .............................. 68
И. И. БОГОМОЛОВ ............................................................................. 68
О. А. ВОЖЖОВА, Е. А. ЛЫГИНА ........................................................... 69
И. М. ГАСАНОВ ................................................................................. 70
А. И. ГОЛУТВА .................................................................................. 71
С. В. ГОЛЬЦОВА ................................................................................ 72
Б. Ф. ДАДАШОВ ................................................................................ 73
Г. А. КВАСОВ .................................................................................... 75
В. Е. КОВАРСКАЯ ............................................................................... 76
А. В. КУРГУЗОВА................................................................................ 77
А. Е. МЕЛЬНИКОВ .............................................................................. 78
В. В. МЕРКУЛОВ ................................................................................ 79
Е. И. МИХЕЕВ.................................................................................... 80
М. С. МЫШЕНКОВА ........................................................................... 81
К. А. ОСКОМОВА ............................................................................... 82
И. А. САВИНСКИЙ .............................................................................. 83
Д. А. САМДАНОВ............................................................................... 84
Л. Б. САМСОНОВА ............................................................................. 85
С. А. СЕМЁНОВА ................................................................................ 86
М. А. ФИДЛЕР .................................................................................. 87
М. И. ЯЩЕНКО.................................................................................. 88
ГЕОЛОГИЯ ГОРЮЧИХ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ ........ 90
И.О. БУРХАНОВА, А.В. КОВАЛЬЧУК ...................................................... 90
Л. А. ВАГАНОВ .................................................................................. 91
Ф. Р. ГУБАЕВА ................................................................................... 93
137
И. И. НУГМАНОВ, А. Н. ДАУТОВ, П. С. КРЫЛОВ...................................... 94
Г. Б. ЖАНАДЕЛОВА ............................................................................ 96
О. А. ЗВЕРЕВА ................................................................................... 97
А. В. КАЗАНЕНКОВА ........................................................................... 97
А. В. КАЛЯДА.................................................................................... 98
Н. К. КАЮРОВ ..................................................................................100
А. А. КИРЕЕВА..................................................................................101
А. В. КОЗЛОВ ...................................................................................102
Л. К. КУДРЯШОВА ............................................................................103
С. В. ЛЯПУНОВ .................................................................................104
Л. А. ПАДЕРИНА ...............................................................................105
А. П. РОДЧЕНКО ...............................................................................106
М. В. РЫБКИНА ...............................................................................107
Е. Н. САМОЙЛОВА, Л. С. СЕМОЧКИНА ..................................................108
Н. В. СВИРИДОВ ...............................................................................109
Д. А. СКОТНИКОВА ...........................................................................110
О. Г. СУНГУРОВА...............................................................................111
Е. С. СУРИКОВА ................................................................................112
И. В. ШИШМАНИДИ .........................................................................113
ГЕОМЕХАНИКА И ГОРНОЕ ДЕЛО ........................................115
И. В. АЛЕКСЕЕВ ................................................................................115
И. К.БЕЛОУСОВ ................................................................................116
Д. А. ВОЛОГИН ................................................................................117
И. Р. НАСИБУЛЛИН, Ш. А. ГАФАРОВ ....................................................118
А. А. ЗИНОВЬЕВ................................................................................119
И. А. КИРПИКОВ...............................................................................120
П. Л. КЛЕПОВ, Н. А. КОРАБЕЛЬНИКОВ .................................................121
И. Д. КОЖЕМЯКИН ...........................................................................122
И. В. КОЛЫХАЛОВ ............................................................................123
А. Д. КУРАНОВ .................................................................................124
А. А. ЛИМАРЕВА ..............................................................................125
Л. Е. ЛЕНЧЕНКОВА, Э. Н. НИГМАТУЛЛИН ..............................................126
А. А. НИКОЛАЕВА А. А. ПАВЛОВ .........................................................127
А. В. ПАНОВ ....................................................................................128
138
Е. В. ПИОРО ....................................................................................129
Д. А. ПОЛЯКОВ ................................................................................130
А. А. СКУЛКИН .................................................................................131
В. В. ТРОФИМЕНКО ...........................................................................132
Л. В. ЦИБИЗОВ.................................................................................133
Р. К. ЧЕБАКОВ ..................................................................................134
139
МАТЕРИАЛЫ
XLIX МЕЖДУНАРОДНОЙ НАУЧНОЙ
СТУДЕНЧЕСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ
«Студент и научно-технический прогресс»
ГЕОЛОГИЯ
Тезисы докладов печатаются в авторской редакции
Дизайн обложки – И. И. Коптюг
————————————————————————————————
Подписано в печать г.
Формат 60x84/16
Офсетная печать
Уч.-изд. л. 7,2. Усл. печ. л. 8,7.
Заказ №
Тираж экз.
_____________________________________________________________
Редакционно-издательский центр НГУ
630090, г. Новосибирск, ул. Пирогова, 2