«6 ГЕОЛОГИЯ В РАЗВИВАЮЩЕМСЯ МИРЕ Сборник научных трудов (по материалам VI научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых с международным участием) В ДВУХ ТОМАХ Том 1 Пермь 2013 УДК ...»

ПЕРМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ

ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ (ПГ НИУ)

Г ЕОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

ООО НИППППД «Н ЕДРА»

ГОРНЫЙ ИНСТИТУТ УРО РАН

ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНЫЙ ИНСТИТУТ ПГНИУ

ЛАБОРАТОРИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ГЕОЛОГИИ

ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНОГО ИНСТИТУТА ПГ НИУ

КУНГУРСКАЯ ЛАБОРАТОРИЯ-СТАЦИОНАР

SEG PERM STUDENT CHAPTER

6

ГЕОЛОГИЯ В РАЗВИВАЮЩЕМСЯ МИРЕ

Сборник научных трудов (по материалам VI научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых с международным участием)

В ДВУХ ТОМАХ

Том Пермь УДК 550.8+622(234.852) ББК 26. Г Геология в развивающемся мире: сб. науч. тр. (по материалам Г 36 VI науч.-практ. конф. студ., асп. и молодых ученых с междунар.

участием): в 2 т. / отв. ред. Е.Н. Батурин; Перм. гос. нац. исслед.

ун-т. – Пермь, 2013. – Т.1. – 304 с.: ил.

ISBN 978-5-7944-2080-7 (т.1) ISBN 978-5-7944-2079- Материалы VI Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых с международным участием, состоявшейся 18-21 апреля 2013 г. на геологическом факультете Пермского государственного национального исследовательского университета, отражают тематику курсовых, дипломных и диссертационных работ.

Издание адресуется инженерам-геологам, гидрогеологам, геофизикам, минералогам, палеонтологам, нефтяникам и геологам широкого профиля.

УДК 550.8+622(234.852) ББК 26. Печатается в соответствии с решением общественного координационного совета по вопросам научной деятельности студентов, аспирантов и молодых ученых Пермского государственного национального исследовательского университета Редколлегия: Е.Н. Батурин – отв. редактор, П.А. Белкин, А.В. Дробинина, Д.Е. Жакова, Д.И. Корнилова, К.А. Трефилов Издание сборника научных трудов осуществляется при финансовой поддержке Программы развития деятельности студенческих объединений Пермского государственного национального исследовательского университета "От студента к президенту" Фотография на обложке: автор Юрий Чулков ISBN 978-5-7944-2080-7 (т.1) © Пермский государственный национальный исследовательский ISBN 978-5-7944-2079- университет,

СЕКЦИЯ 1. МЕСТОРОЖДЕНИЯ ПОЛЕЗНЫХ

ИСКОПАЕМЫХ. МЕТОДЫ ПОИСКА И РАЗВЕДКИ

МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ

_

ОСОБЕННОСТИ ТРИАСОВОГО МАГМАТИЗМА

В РАЙОНЕ КАРАЛЬВЕЕМСКОГО РУДНОГО ПОЛЯ

А.В. Анферов Российский государственный геологоразведочный институт им. С. Орджоникидзе, аспирант, [email protected]

Научный руководитель: д.г.-м.н. П.А. Игнатов Территория рассматриваемого мною Каральвеемского рудного поля находится в Билибинском районе Чукотского АО, в бассейне р. Малый Анюй, в центральной части Кэпэрвеемской горной гряды Анюйского нагорья.

В геологическом строении Каральвеемского рудного поля особое место занимают магматические образования триасового возраста.

Триасовые интрузивные образования. Представлены силлами, линзовидными, дайковыми, штоковыми, реже телами неправильной формы, и развиты среди отложений нижнетриасового осадочного комплекса (T1kp), иногда в непосредственной близости с отложениями понеургенской свиты(T2Pn) [3].

Интрузивные тела приурочены, преимущественно, к сводовым частям крупных антиклинальных складок Кэпэрвеемского антиклинория. Они, как правило, вытянуты по длине от 100 до 1000 м, реже до 3 км в северо-западном направлении, но в районе ручья Шток меняют свое направление на северо-восточное, мощность на этом участке составляет 5-300 м. Вдоль контактов осадочные породы обычно рассланцованы, ороговикованы. Ширина зоны контактового метаморфизма составляет 2-5 м, редко достигая 10-20 м. Вблизи контакта встречаются небольшие, до 20-30 см в поперечнике, оплавленные ксенолиты осадочных пород.

Одной из особенностей является распространение интрузий маломощных пачек метаморфизованных песчаников. Их простирание сочетается с общим направлением складчатой структуры и направлением интрузий, подчеркивающим межпластовый характер.

Основными интрузивными образованиями являются породы нормального ряда, относящиеся к толейтовой серии – кварцевые габбро, габбро-диабазы, диабазы, габбро-долериты и долериты.

Обычно эти разности пород залегают в пределах одного интрузивного тела и имеют постепенные взаимопереходы. На контакте с габброидами вмещающие песчаники и сланцы, как правило, уплотнены и приобретают яркий зеленый цвет.

По внешнему облику и своей структуре габбройды неоднородны, при микроскопическом изучении выделены три разновидности пород в крупных дайкообразных телах:

1) Серые среднекристаллические габбро-диабазы с зеленоватым оттенком. Имеют широкое распространение по сравнению с другими разновидностями этих пород. На местности они образуют крупные развалы размером от 0,6 – 0,7 м в поперечнике. Макроскопически довольно хорошо различаются кристаллы плагиоклазов и пироксенов, причем первый более изоморфен по отношению ко второму.

Отдельные индивиды пироксена и плагиоклаза имеют длину 2-3 мм.

Под микроскопом структура пород офитовая пойкилоофитовая, аллотриоморфнозернистая. В шлифах структура имеет порфировидный характер обусловленный крупными зернами пироксена. Часто порода разбита мелкими трещинами, выполненными хлоритом, эпидотом и карбонатом. Кое-где хлорит и карбонат выполняют мелкие трещины в эпидотовом материале. Состав среднекристаллических габбройдов: пироксен – 50%, рудные минералы – 5-7%, плагиоклаз – 35%, кварц – 5-7%. Вторичные:

хлорит, соссюрит, роговая обманка, биотит, карбонат, лейкоксен, сфен, пренит, минералы эпидотовой группы. Акцессорный апатит.

2) Темно-серые крупно-кристаллические кварцитовые габбродиабазы. Слагают центральные части габброидных тел. Породы характеризуются крупнозернистой структурой, наличием крупных, длиной 1-2 см, кристаллов пироксена и скоплений кварца и полевых шпатов. Структура пород офитовая, переходная в пойкилоофитовую, участками пегматойдная. Порода сильно изменена вторичными процессами: хлоритизацией, соссюритизацией, альбитизацией и окварцеванием. По сравнению с мелко- и среднекристаллическими крупнокристаллических габбройдов: моноклинный пироксен – 40%, рудные минералы – 15%, плагиоклазы – 30%, пегматойдные образования и свободный кварц – 15%. Вторичные: хлорит, уралит, биотитоподобный минерал, соссюрит, лейкоксен, сфен, карбонат, альбит, эпидот. Акцессорные: апатит, циркон.

3) Темно-серые до черных мелкокристаллические габбродиабазы с вкрапленностью пирротина. По внешнему виду это плотные мелкозернистые породы с вкрапленностью пирита и пирротина.

Порода сложена крупными идиоморфными таблицами плагиоклаза, промежутки между которым заняты зернами пироксена и рудным минералом. Характерной особенностью является высокая степень изменения габбройдов, которая определяется наличием реликтов офитовой структуры по характеру вторичных агрегатов. Отдельные участки породы характерны повышенным содержанием апатита, составляющие около 5-7% объема породы, что свидетельствует о присутствии повышенного количества летучих компонентов в момент кристаллизации породы. Состав мелкозернистых габбройдов:

плагиоклаза 40-45%, монолитный пироксен 45-50%, рудный минерал 5-10% и кварца до 5%. Вторичные: соссюрит, хлорит, уралитовая роговая обманка, карбонат, биотит, лейкоксен, сфен. Акцессорные:

апатит, циркон, рутил.[2] Устанавливается закономерность, а именно: краевые части габброидных тел сложены мелко- и среднекристаллическими разновидностями, а крупнокристаллические сосредотачиваются в центральных частях этих тел.

Рис. Диаграмма MgO – FeO+Fe2O3 – Na2O+K2O магматических пород При анализе диаграммы MgO – FeO+Fe2O3 – Na2O+K2O (рис.) наблюдается, что габбройды образуют самостоятельную ветвь, расположенную почти перпендикулярно к ветви мелового комплекса интрузий. Можно предположить, что основной магматизм, проявившийся в триасовое время в пределах Каральвеемского рудного узла, не имеет никакой связи с более поздними мезозойским магматизмом.[2] Абсолютный возраст пород отобранных с правобережья р.Каральвеем, по калий-аргоновому методу, составляет 231 млн лет. Определения проводились по полевым шпатам.

В габбройдах наблюдается изменения в результате разновременной тектонической, магматической и гидротермальной деятельности. Контактовый метаморфизм проявлен в виде ороговикования в узких зонах контактов габбройдов песчаносланцевыми отложениями нижнего траса. Зона ороговикования у висячих контактов габбройдов достигает 10-20 метров, у лежачих – 2метра.

Региональный метаморфизм проявился в зеленокаменном изменении, особенно в зонах локальных наибольших тектонических напряжений. На этих участках габбройды рассланцованы и изменены до фации зеленых сланцев. В габбройдах наблюдается повышенное количество хлоритов (пенина и диабантита), актинолита, преимущественно развитых по пироксену; эпидота, пренита, карбоната, сфена, лейкоксфена, кварца, замещающих плагиоклаз.

Контактово-метаморфические изменения проявляются в виде объединения комплекса минеральных новообразований с типоморфным минералом аксинитом. Аксинит с кальцитом, эпидотом, актинолит-асбестом и диабатитом развиваются преимущественно по плагиоклазам. Также в габбройдах наблюдается процесс лиственитизации. Под лиственитизацией понимается развитие в основных породах за счет темноцветных силикатов и плагиоклаза магнезиально-железистых карбонатов, серицита, сульфидов.

Мощность околожильных изменений колеблется от 0,2-0,4 м до первых метров. Макроскопически лиственитизированные породы осветлены до светло-серых, желтоватых окрасок, содержат видимую вкрапленность арсенопирита, зачастую обохрены вследствие наложения гипергенных процессов. Микроскопически в них фиксируется почти полное замещение основного плагиоклаза карбонатами, альбитом, серицитом. По пироксену развивается тонкочешуйчатый хлорит слабо-зеленоватого, реже буроватого цвета.

Наиболее существенную роль в лиственитовых изменениях играет процесс карбонатизации, обязанный своим происхождением деанортизации основного плагиоклаза. Роль процесса возрастает по направлению к жиле. У зальбандов плагиоклаз представлен альбитом.

1..Битюков А.Д. Отчет о поисково-разведочных работах ПравоКаральвеемской рудно-поисковой партии м-ба 1:10000 в верховьях речки Каральвеем за 1959 год.пос. Сеймчан, 2. Скалацкий А.С. "Составление металлогенической карты северо-западной части Кэпэрвеемской золотоносной зоны масштаба 1:50 000 за 1977-1981".

Билибино, 1981.

3. Шакунов Б.Н., Лихварь В.С. Отчет о работе Алискеровской геологопоисковой партии масштаба 1:50 000 за 1963 год. Пос. Билибино, 1964.

СОВРЕМЕННЫЕ ГЕОЛОГО-ГЕОХИМИЧЕСКИЕ

ПОИСКОВЫЕ РЕШЕНИЯ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ

ПРОГНОЗНО-ПОИСКОВЫХ РАБОТ НА РУДНЫЕ

ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ В УСЛОВИЯХ ШИРОКОГО

РАЗВИТИЯ МОРЕННЫХ ОТЛОЖЕНИЙ

И.А. Алексеев, А.В. Сергеев, Л.Л. Бедерова Санкт-Петербургский Государственный Университет, магистрант 1 года обучения, [email protected] Научный руководитель: к. г.-м. н., доцент И.А. Алексеев За последние несколько лет научно-исследовательской группой геологического факультета Санкт-Петербургского Государственного Университета был разработан новый комплексный подход к проблеме поиска высоколиквидных руд цветных и благородных металлов, в первую очередь – золота, в условиях перекрытия коренных пород чехлом ледниковых отложений. Данный подход сочетает в себе классические геолого-съемочные приемы и инновационные геологогеохимические решения. Такая комплексная методика поиска впервые была апробирована в Северном Приладожье (на территории Импилахтинского учебно-научного полигона СПбГУ) и продолжает демонстрировать высокую эффективность в целом ряде регионов России (Кольский полуостров, Центральная Карелия) Северное Приладожье, как и целый ряд других районов, характеризуется сложным гетерогенным геологическим строениеv с участием широкого спектра магматических и метаморфических пород, а также большим разнообразием полезных ископаемых, выявленных месторождений и перспективных участков. В районе работ широко развиты четвертичные ледниковые образования, часто затрудняющие применение прямых поисковых методов по первичным ореолам. Для решения поисковых задач в таких условиях был предложен метод, в основе которого лежит одновременное комплексирование геологических наблюдений и геохимических работ по изучению вторичных геохимических ореолов рассеяния. Стандартный алгоритм поисковых работ в настоящее время базируется на поэтапном их выполнении: опережающие геофизические и геохимические работы геологосъемочные работы крупномасштабные специализированные поиски детальные поиски и поисково-оценочные работы с последовательным укрупнением масштаба исследований. Выполнение работ в данной последовательности разнесено во времени на несколько полевых сезонов. Геологическое изучение, геофизическая и геохимическая съемки, входящие в стандартный поисковый комплекс, почти всегда разорваны во времени, а иногда и в пространстве, поскольку изучаемые параметры среды анализируются не в одной и той же точке (шаг отбора проб может быть различен, погрешности привязки и т.д.). К выделению перспективных площадей и прогнозным оценкам организации- исполнители работ часто не имеют никакого отношения. Таким образом, была поставлена задача разработать комплексное поисковое решение направленное на поиск коренных и перекрытых четвертичными отложениями рудных объектов ранга рудного поля – месторождения – точка минерализации разного генетического типа.

Для решения поставленной задачи необходимо:

химических элементов в первичных и вторичных ореолах рассеяния и особенности их отражения в геохимических полях; установить корреляционные зависимости между геофизическими и геохимическими аномалиями и провести их геологическую интерпретацию.

• Разработать прогнозно-поисковые комплексные геологические, геофизические и геохимические критерии для изучаемых территорий и типов оруденения.

• Создать алгоритм проведения поисковых работ для рудных объектов разного ранга и генетического типа в условиях коренного залегания и перекрытых четвертичными отложениями.

Предлагаемый подход включает в себя следующие виды исследований:

1. Анализ геологической ситуации и структурновещественное районирование на основе изучения доступных геологических и дистанционных данных. На этой стадии были выявлены основные магматические и метаморфические комплексы и в качестве наиболее перспективного района был выбран район обрамления Коккосельского гранитогнейсового купола. В геологическом плане район отвечает области с контрастной геологической средой – фрагмент архейской гранитогнейсовой купольной структуры и его обрамление, представленное протерозойскими амфиболитами и слюдяными сланцами. Участок пересечен системой субмеридиональных и диагональных разрывных нарушений, часть из которых может иметь рудоконтролирующее значение. Результатом анализа стала схема районирования территории с выделением перспективных участков по геологическому фактору.

2. Комплексные наземные геохимические исследования. В качестве наиболее емкого и быстрого метода был выбран метод исследования вторичных ореолов рассеяния. Сеть опробования 200200м (с детализацией 20100м), что отвечает масштабу исследования и сложности геологического строения участка. Пробы отбирались из горизонта «Б», с глубины от первых сантиметров до полуметра. В процессе отбора геохимических проб делались общегеологические картировочные наблюдения, сопровождавшиеся выборочным отбором коренных штуфных проб из встреченных обнажений. Также фиксировались данные о качестве материала пробы, Полеваяпробоподготовка включала в себя сушку отобранных проб, последующую расситовку и разделение пробы на аналитическую навеску и дубликат.

3. Геохимический экспресс-анализ проб проводился с применением портативных рентгено-флуоресцентных анализаторов, что позволило выполнять аналитические исследования, находясь непосредственно в полевых условиях, в полевом лагере. Техническая база включала портативный рентгено-флуоресцентный анализатор Омега Экспресс ОSD 2000, портативный тестовый стенд. Калибровка для анализа Soil проводилась с использованием государственных стандартных образцов почв. Пробы анализировались непосредственно в пластиковых герметичных пакетах (грипперах). Результаты калибровки по государственным стандартным образцам позволили определить пороговые значения концентраций и суммарные ошибки определения. Для комплекса анализируемых элементов (Ti, V, Mn, Fe, Zr, Sr, Rb, Y, S, Ca, K, Cr, Ni, Co, Cu, Zn, Pb, Mo, As, U) порог обнаружения колеблется на уровне 10-30 г/т, суммарная относительная ошибка находиться на уровне 15-30 относительных процентов для всех интервалов концентраций.

Геохимические данные были обработаны с применением корреляционного, факторного и тренд - анализа и представлены в виде моно- и полиэлементных карт. По итогам анализа и интерпретации полученных материалов была построена комплексная карта с выделением перспективных участков по геохимическому и геологическому факторам.

4. Геофизические исследования. Для заверки и детализации геохимических аномалий и построения итоговой геологической модели были применены наземные геофизические исследования. В качестве основных методов использовались магниторазведка, электроразведка (ВПСГ, ЕП), электромагнитная томография.

Совмещение геологических, геохимических и геофизических материалов позволяет локализовать наиболее перспективный участок для заверки детальными геологическими маршрутами и лёгкими горными работами (копуши и расчистки). В одной из таких расчисток была вскрыта в коренном залегании зона прожилкового прокварцевания и сульфидизации простирание С 350°-0°, падение пологое, 10°-15° на запад, мощность ~1,5 метров, протяженность не менее 80 метров. Зона сопровождавшаяся интенсивными низкотемпературными хлорит-карбонатными гидротермальнометасоматическими образованиями с интенсивной халькопиритпиритовой минерализации. В отобранных пробах пробирным анализом было установлено присутствие золота в количестве до 1,5 г/т.

Таким образом была продемонстрирована возможность применения комплексной геолого-геохимико-геофизической поисковой методики в условиях сложной геологической ситуации с широким развитием перекрывающих моренных образований. Данный метод имеет ряд ограничений по применимости на участках со значительной мощностью моренных отложений. Следует подчеркнуть, что работы были выполнены в сжатые сроки (2 недели) силами небольшой группы специалистов. По результатам работы с помощью предложенной методики были выявлены положительные факторы:

1. Результативность поисков. В короткие сроки удалось опоисковать территорию с ощутимым положительным результатом.

2. Временной фактор. Временные затраты несопоставимы с классическими геохимическими исследованиями, где может пройти до года между отбором проб и результатом.

3. Экономический фактор. Низкая себестоимость работ ввиду использования полевых аналитических методов и привлечения небольшого контингента.

Работы были выполнены с использованием аппаратной базы ресурсного центра «Геомодель» геологического факультета СПбГУ 1. Геология и петрология свекофеннид Приладожья / Под ред. Глебовицкого В.А. – СПб., изд. СПбГУ, 2000.

2. Инструкция по геохимическим методам поисков рудных месторождений. М.

Недра, 1983.

МОРФОЛОГИЯ ЗОЛОТА Р. АНДРЮШКИН

Е. О. Исакова, С.С. Липина, А.М. Стольников Пермский государственный национальный исследовательский университет, студенты 4 курса, [email protected], Научные руководители: д.г.-м.н. О.Б. Наумова, д.г.-м.н. В.А. Наумов При прохождении специализированной геологической практики после 2 курса в Красноярском крае студенческим геолого-поисковым отрядом проведены полевые работы по отбору шлиховых проб на золото. Опробование велось по маршруту Красноярск-Абакан в районе сочленения Северо-Минусинской впадины и мегаантиклинория Кузнецкого Алатау.

В полевых условиях пробы обогащались вручную на канадском лотке. Часть проб объемом 10-80 литров обогащены на винтовом шлюзе. В камеральных условиях отобранный материал подвергся обработке и изучению. Применялись следующие лабораторные методы: деление в бромоформе, рассев, магнитная и электромагнитная сепарация, исследование золотин под бинокуляром.

На правом берегу р. Андрюшкин (правый берег р. Палиостровский ключ) отобраны 2 пробы под номерами 16 и 16.1, объемом 10 и 4 литра соответственно. Горный аллювий ручьев представлен гравийно-галечно-валунными отложениями. Ручьи являются притоками р. Сарала и размывают Кузнецкий Алатау.

Содержание золота в р.Андрюшкин составляет 1,05 г/м3.

При исследовании знаков золота под бинокуляром с увеличением в 16-56 раз выявлены некоторые типоморфные признаки мелкого и тонкого золота. Для выявления типоморфных признаков золота была взята представительная группа в количестве более зерен, включающая частицы разной крупности и формы.

Наблюдаются зерна различной формы: неправильной (30%), вытянутой (20%), овальной (22%), округлой (23%); значительно реже встречаются нитевидные золотины (3%). Окатанные зерна с закругленными краями попадаются чаще. Тем не менее, довольно часто отмечается и неровная поверхность знаков, выпуклая, рельефная. 25% знаков золота имеют уплощенный облик. Отмечается, что у таких золотин преимущественно ровные, закругленные края, в меньшей же степени края оборванные или зазубренные. В пробе 16. встречаются золотинки ярко-желтого цвета, в углублениях и микротрещинках которых присутствует ржавый налет.

На основе замеров частиц золота (длина, ширина, высота) рассчитаны следующие морфометрические параметры:

- коэффициент уплощенности по Н. Б. Вассоевичу (Купл.);

- коэффициент округленности по Рейли (Кокр);

- коэффициент сферичности по Крамбейну (Ксф).

В целом среди золотин уплощенного облика доминируют частицы таблитчатой формы (2,5LIL>HFS>БМ>REE.

Рис.2. Результаты факторного анализа: а) диаграмма влияния факторов на распределение элементов, б) график расположения точек анализов в Благородные металлы в хромшпинелидах различных хромититов распределены следующим образом: Ag>Au>Pt>Os>Ir.

Часто отмечаются значительные вариации в содержании платины:

обычно её примесь не превышает 1 г/т, но может достигать 74 г/т, максимальное значение содержания платины в хромите зафиксировано на уровне 220 г/т в хромшпинелиде массивного жильного хромитита Господской шахты.

Во многом хромшпинелиды разных типов хромититов близки в отношении химического состава по главным минералообразующим элементам. Однако содержание примесей и характер их распределения показывает явное отличие хромшпинелида массивных жильных хромититов от рудного минерала других типов. Особенно важной и интересной особенностью является распределение примесей благородных металлов в хромитах, в частности Pt, Os и Ir, стоит отметить отсутствие каких-либо закономерностей в распределении и явно повышенные концентрации этих элементов именно в хромшпинелидах массивных хромититов. Также установлено значительное отличие хромитов из камерных пегматитов Ипатовской жилы от хромшпинелидов других типов хромититов, что указывает на совершенно иные процессы образования хромититов данного типа.

1. Иванов О.К. Концентрически-зональные пироксенит-дунитовые массивы Урала: (Минералогия, петрология, генезис). Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 1997 – 488 с.

2. Ланда Э.А. Геохимические особенности Нижне-Тагильского зонального массива и вопросы его генезиса / Э.А.Ланда, В.Г.Лазаренков // Записки Всероссийского минералогического общества. 1990. Ч.127. №4. С.38 - 50.

3. Пилюгин А.Г., Лазаренков В.Г., Степанов С.Ю. Геохимия платиноносных жильных хромититов Нижнетагильского массива, Средний Урал. // XVIII Всероссийская научная конференция «Уральская минералогическая школа – 2012» посвящённая благородным металлам. Сборник статей студентов, аспирантов, научных сотрудников академических институтов и преподавателей вузов геологического профиля. Екатеринбург: Изд. ИГГ УрО РАН, 2012, С. 119 - 124.

4. Пушкарев Е.В., Аникина Е.В., Гарути Дж., Заккарини Ф. Хром-платиновое оруденение Нижнетагильского типа на Урале: Структурно-вещественная характеристика и проблема генезиса. // Литосфера, 2007, № 3, С. 28 - 65.

МОРФОМЕТРИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ЗЁРЕН

ЗОЛОТА УЧАСТКА «ТАЛИЦА – НЕКУР»

(СВЕРДЛОВСКАЯ ОБЛАСТЬ)

Государственное бюджетное образовательное учреждение среднего профессионального образования Свердловской области «Исовский геологоразведочный техникум», студент 3 курса, Научный руководитель: А.Н. Воропаев Морфометрические особенности золота являются важнейшим показателем, свидетельствующем о глубине формирования месторождения, процессах рудообразования, а также процессах гипергенного преобразования золота.

Исходными данными послужили зёрна золота, отобранные из тяжёлой фракции шлихов, полученных при мелкообъёмном опробовании (10 литров). Всего изучено 26 шлиховых проб.

Шлиховые пробы отбирались не только в русле рек, но и в логах и старых горных выработках (рис.1).

В структурном отношении район расположен в Уральской складчатой области, Тагильско-Магнитогорском мегасинклинории, Тагильская мегазона, Восточно-Тагильская зона. В данном районе наибольшее распространение имеют породы силурского (S2ld), силурско-девонского (S2ld – D1), девонского (D2 – D3) возраста (рис.2):

• Силурская система (S2ld) представлена пироксенплагиоклазовыми порфиритами и пироксеновыми долеритами.

• Силурско-девонская система (S2ld – D1) представлена туффитами и пироксен-плагиоклазовыми порфиритами трахибазальтового состава.

• Девонская система (D2 – D3) представлена известняками и сланцами с примазками глинисто-бокситового вещества и фауной.

Рис.1. Карта фактического материала Рис.2. Геологическая карта участка Аналитические исследования проводились с помощью бинокулярного микроскопа МБС-10. Было описано 143 зерна золота с применением морфометрического анализа. В основу методики морфометрического анализа положено определение под бинокулярным микроскопом МБС-10 для каждой частицы золота её основных морфометрических параметров: a – длины, b – ширины, c – толщины. На основе выполненных морфометрических замеров рассчитывают коэффициент уплощённости для каждого зерна по формуле:

Это позволяет однозначно отнести золотины к определённому типу, виду, разновидности, руководствуясь существующей систематикой:

• 1,00 Купл 2,50 – изометричное золото;

• 2,51 Купл 4,00 – таблитчатое золото;

• 4,01 Купл 8,00 – пластинчатое золото;

• Купл 8,01 – чешуйчатое золото.

Окатанность зёрен определяется визуально по шестибалльной шкале Петровской Н.В., путём сравнения частиц, пользуясь следующими указаниями:

• 1 балл – неокатанное золото рудного облика;

• 2 балла – почти не окатанное;

• 3 балла – слабо окатанное;

• 4 балла – средне окатанное;

• 5 баллов – хорошо окатанное;

• 6 баллов – идеально окатанное.

Основная часть золота по шкале Петровской Н.В. представлена уплощёнными частицами (89,51%), максимальное значение которых приходится на частицы пластинчатой формы (рис.3).

По классификации Баранникова А.Г. подавляющая часть золота прожилкового типа (66,43%), что свидетельствует о гидротермальном генезисе золота (рис.4).

Рис.3. Классификация частиц золота Рис.4. Классификация частиц участка Талица-Некур золота участка Талица-Некур Таким образом, в результате изучения частиц золота были получены следующие результаты:

• По классификации Петровской Н.В. золото уплощённого облика;

• По классификации Баранникова А.Г. золото прожилкового типа;

• По шкале окатанности Петровской Н.В. средний балл частиц золота – средне окатанное (4,19), что свидетельствует о среднем сносе частиц золота от коренного источника.

ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ИНДИКАТОРЫ ЛИТОГЕНЕЗА

ПЕРМСКИХ И ВЕРХНЕКАМЕННОУГОЛЬНЫХ

ОТЛОЖЕНИЙ СЕВЕРО-ВОСТОЧНОГО СКЛОНА

ЮЖНО-ТАТАРСКОГО СВОДА

Казанский (Приволжский) Федеральный Университет, аспирант 2 года обучения, [email protected] Научный руководитель: д.г-м.н., профессор Н.Г. Нургалиева В настоящей работе будет исследована возможность реконструкции палеодинамической обстановки осадконакопления пермского и поздней эпохи каменноугольного периодов северовосточного борта Южно-Татарского свода (ЮТС) в ходе анализа минеральных индикаторов литогенеза. Индикаторы литогенеза – процентное содержание химического элемента или минералаиндикатора в горной породе, используемые при реконструкции фациальных и климатических условий седиментации [3].

Для построения кривых вариаций элементов по разрезу пермских и верхнекаменноугольных отложений был проведен рентген-флуоресцентный анализ (РФА) образцов керна скв. 158-Т для определения химического состава. По данным измерений были построены кривые вариации содержания химических элементов и их отношений по разрезу (рис.). Всего было использовано литохимических параметров для реконструкции палеодинамической обстановки. Информативность этих параметров описана в таблице.

Информативность литохимических модулей Сульфаты в сульфатно-карбонатной толще – индикатор осадконакопления в эвапоритовых бассейнах.

Терригенная составляющая – кремнезем.

SiO ГМ Гидролизатный модуль. Аттестация пород как гидролизатов уже является климатическим индикатором: если высокий ГМ сочетается с низкой общей щелочностью, то климат был гумидным, а сочетание повышенного ГМ с высоким содержанием К20 указывает на аридное выветривание [4].

Акцессорный минерал аутигенного происхождения. Индикатор TiO привноса извне терригенного материала.

Общая щелочность. Высокое содержание калия совместно с ГМ – индикатор аридного климата, и как следствие засолонения Индикатор осадконакопления в морских глубоководных бассейнах; чем выше содержание СаО – тем в более «мористой»

обстановке шло осадконакопление Магнезиальность карбонатных пород является индикатором жаркого аридного климата. Увеличение содержания оксида магния – прямой признак осадконакопления в эвапоритовых Индикатор осадконакопления в морских глубоководных CaO/MgO бассейнах; сопряжен с магнезиальностью пород (рост значений модуля – индикатор гумидного осадконакопления; снижение значения – индикатор аридного климата) Накопление форсфора, как правило, происходят на сравнительно P2O свидетельствует о трансгрессии морского бассейна Тенденция уменьшения содержания марганца с глубиной осадконакопления обусловлена поглощением осадочными отложениями марганца из морской воды, менее проявленным в Индикатор накопления осадков в окислительной обстановке, чаще Fe2O всего в прибрежно-морских, мелководных и континентальных Значения этого модуля уменьшаются с увеличением глубины; с Fe/Mn переходом от шельфовых фаций к пелагическим (0,1), реже – равнинным типами естественных постоянных русел с площадью водосбора >100 км2 в благоприятных условиях состояния ложа и течения воды (коэффициент шероховатости n>35). Палеорусла имели незначительные уклоны 0,8-1,7‰, скорости транспортировки частиц 0,34-0,36 м/с, придонные скорости отложения 0,22-0,25 м/с, поверхностные скорости течения воды 0,48-0,6 м/с, максимальные глубины в меженный период 0,25-0,3 м и ширину в момент наибольшего заполнения водой 70-150 метров. Универсальный критерий Ляпина (>0,2) указывает на наличие в песках субгоризонтальной слоистости, что подтверждается и полевыми наблюдениями. Этот факт обосновывает определенную направленность характера водной среды с образованием в днищах русел мелкогрядовых подвижных форм с высотой 0,1 м, длиной в 1,1 м и скоростью их перемещения 0,5-1,4 мм/с. Значения числа Лохтина (=1,4-1,6) свидетельствуют о приближении этих водотоков к конечному водоему, чем, по-видимому, обусловлена некоторая изменчивость ширины русел за счет деления более крупного русла на ряд рукавов. -критерий устойчивости русел определяет их как слабоподвижные (0) седиментации пролювиальными потоками (>2,0).

Четвертый горизонт на интервале от 8,8 до 9,9 м состоит из серовато-коричневых с неотчетливо выраженной субгоризонтальной слоистостью дресвяно-песчаных наносов (x=0,84-0,88 мм). Характер сортировки отложений становится лучше, они плохо отсортированы (=1,31-1,39) в обстановке снижения живых сил осадконакопления (=1,90-2,05) и устойчивости неотектонических явлений (одни из самых низких числовых показателей эксцесса по всему разрезу, =3,01-4,13). Среда седиментации – стационарные русловые потоки (=1,56-1,57) полугорного типа (Fr=0,19-0,20) в обычных условиях нахождения ложа (коэффициент шероховатости, n=34,3) с поверхностной скоростью движения воды 0,68 м/с, плесовой глубиной 6,9 м и шириной русла до выхода воды на пойму – 350-365 м.

Серовато-коричневые, субгоризонтальной и массивной текстуры разнозернистые пески (x=0,21-1,62) со значительными добавками неокатанного псефитового материала в виде прослоев и линзовидных скоплений (до 60-65% по отдельным пробам, x=3,25мм) залегают на интервале 9,9-13,3 метров. Сортировка – от хорошей (=0,24-0,28) до отсутствия таковой (=4,06-17,19), мода смещена только вправо с лучше структурированной крупнозернистой частью осадка благодаря высокодинамичным условиям (=2,43-6,16) формирования толщи при устойчивом протекании неотектонических явлений (=6,07-60,28). Генезис отложений водно-речной (=0,99-1,83) с внедрением пролювиально-склоновых осадков (=2,59-2,65). Потоки имели полугорный и горно-грядовый с развитыми аллювиальными формами (Fr=0,29-0,49) типы земляных и галечных русел (n=20,7-38,8) со скоростями течения 0,5-2,8 м/с, глубинами 2,2-10,3 м и шириной водотоков 128-734 м.

асимметричные с правосторонним модальным сдвигом (=0,50-1,57) алевритово- и средне-мелкозернистые пески (x=0,19-0,27) формируют шестой слой на интервале 13,3-15,5 м. Осадкам присущ как низкий плюсовой эксцесс (=1,83-4,21), так и отрицательные его значения в отдельных пробах (=-0,07 – -0,13, неотектоническая нестабильность), а также параметры коэффициента вариации (=0,5-0,71), совпадающие с сектором совокупного лимно-аллювиального генезиса. Псаммиты аккумулировались в озеровидном проточном водоеме с глубинами в 1,2-1,4 м и равнинным типом палеоводотоков (Fr=0,03-0,05).

На интервале 15,5-17,5 м разрез подстилается алевритовомелкозернистыми песками с небольшими добавками дресвы и мелкого щебня (x=0,19-0,47), которые имеют аллювиальное, отчасти аллювиально-пролювиальное происхождение.

К ВОПРОСУ О ВЫДЕЛЕНИИ АРШИНСКОЙ СЕРИИ

НА ЮЖНОМ УРАЛЕ

Пермский государственный национальный исследовательский университет, студент 4 курса, [email protected] Научный руководитель: к.г.-м.н., доцент А.С. Сунцев В районе Тирлянской мульды Южного Урала, непосредственно под отложениями палеозоя, находится мощная (до 1,5 км) терригенная толща, включающая тиллитовидные конгломераты и содержащая в своей средней части значительное количество вулканогенных и вулканогенно-осадочных пород. Рассматриваемая толща, с размывом залегающая на укской свите верхнего рифея, до недавнего времени описывалась, как аршинская свита и относилась к нижнему венду.

Сейчас предлагается перевести эту свиту в ранг серии в составе четырех свит – байнасской, махмутовской, игонинской и шумской [1].

Байнасская свита (RF4bn) сложена сланцами переменного серицит-хлорит-кварцевого состава, часто известковистыми, с прослоями карбонатно-кварцевых разностей; в основании свиты отмечаются разногалечные конгломераты и кварцевые песчаники. На подстилающей арвякской свите залегает с размывом. Мощность свиты 350-400 м.

Махмутовская свита (RF4mh) – это кварцевые и полевошпаткварцевые песчаники, тиллитоподобные конгломераты, кварцитовидные серицит-кварцевые сланцы и кварциты. На байнасской свите залегает согласно. Мощность свиты около 250-300 м.

Игонинская свита (RF4ig) сложена метабазальтами, их туфами и туфобрекчиями. В обнажениях на хр. Мал. Баштур и юго-западном склоне г. Игонин Камень зафиксирован постепенный переход от махмутовской свиты. Мощность свиты варьирует от 300 до 800 м.

Шумская свита (RF4m) представлена сланцами серицитхлорит-кварцевыми, кварцито-песчаниками и тиллитоподобными конгломератами. С игонинской свитой также имеет постепенный переход. Мощность свиты 200-400 м.

Суммарная мощность отложений аршинской серии изменяется от 1100 до 1900 м, определяется она наличием и мощностью вулканитов и тиллитоподобных конгломератов в конкретных разрезах.

Установлено, что породы аршинской серии включают продукты лавовой, лавокластической, пирокластической и вулканогенноосадочной фаций. Лавы и кластолавы андезитового и дациандезитового состава образуют серии потоков, количество и мощности которых из-за плохой обнаженности определить в конкретных разрезах практически невозможно.

Вулканогенные породы аршинской серии претерпели метаморфизм зеленосланцевой фации хлорит-эпидотовой субфации, часто окремнены и рассланцованы. Первичные структуры в них большей частью не сохранились или отмечаются лишь в реликтах.

Сотрудниками Института Геологии УНЦ РАН, в числе которых находился автор, были отобраны крупнообъемные пробы аршинских метабазальтов (в среднем по 150 кг). А.А. Кранобаевым совместно с коллегами проведены анализы цирконов, полученных из отобранных проб методом SIMS SHRIMP II, результаты опубликованы в статье [2].

Полученные данные свидетельствуют о проявлении двух основных этапов в эволюции аршинского вулканизма с основными рубежами 707,0 ± 2.3 млн. лет и 732,1 ± 1.7 млн. лет.

В стратиграфических схемах докембрия Урала аршинские образования отнесены к нижнему венду. Приведенные же определения абсолютного их возраста противоречат Общей стратиграфической шкале докембрия России, в которой возрастной рубеж нижней границы венда – 600 млн. лет. Для разрешения создавшейся спорной ситуации рассматриваются два варианта: 1) нижний рубеж венда принять в 720 ± 7 млн. лет, 2) выделить в рифее новый довендский (надкаратауский) стратон – завершающий рифей (аршиний) с индексом RF4 (рис.). Исследователи отдают предпочтение второму варианту и выносят на обсуждение новую Региональную стратиграфическую шкалу верхнего рифея Южного Урала.

Рис. Сводная стратиграфическая колонка верхнего рифея – венда восточного крыла Башкирского мегантиклинория (Южный Урал), 1 – конгломераты; 2-3 – песчаники: 2 – кварцевые (а), полевошпаткварцевые (б), 3 – аркозовые (а), полимиктовые (б); 4 – алевролиты;

5 – аргиллиты; 6 – известняки массивные (а), струйчатые (б); 7 – доломиты;

8 – мергели; 9 – сланцы переменного слюдисто-хлорит-кварцевого состава;

10 – кварциты; 11 – вулканические породы; 12, 13 – характеристика породы:

12 – глауконит (а), кремни (б), 13 – глинистость (а), углеродистость (б);

14 – органические остатки: строматолиты (а), микрофитолиты (б) 1. Козлов В.И., Пучков В.Н., Краснобаев А.А. и др. Аршиний – новый стратон рифея в стратотипических разрезах Южного Урала // Геол. Сборник № 9. ИГ Уф НЦ РАН. Уфа: ДизайнПолиграфСервис, 2011. С. 3–8.

2. Краснобаев А.А., В. И. Козлов В.И., Пучков В. Н., Сергеева Н. Д., Бушарина С. В.Новые данные по цирконовой геохронологии аршинских вулканитов (Южный Урал) // ЛИТОСФЕРА, 2012. №4. С. 127–139.

СЕКВЕНС-СТРАТИГРАФИЯ

ВЕРХНЕКАМЕННОУГОЛЬНЫХ И ПЕРМСКИХ

ОТЛОЖЕНИЙ СЕВЕРО-ВОСТОЧНОГО СКЛОНА

ЮЖНО-ТАТАРСКОГО СВОДА

Казанский (Приволжский) Федеральный Университет, аспирант 2 года обучения, [email protected] Научный руководитель: д.г-м.н, профессор Н.Г. Нургалиева Настоящая работа посвящена изучению цикличности отложений верхнего карбона и перми на основе секвенс-стратиграфических подходов [1, 2] в одном из недостаточно изученных районов Республики Татарстан – в Восточном Закамье, на территории северовосточного склона Южно-Татарского свода (ЮТС).

Данными для выделения секвенсов послужили литологическое описание пород, кривые ГИС (ГК и ПС) и значения литохимических параметров (CaO, P2O5, MnО, K2O, Al2O3, SiO2) по скважине 158-Т, характеризующейся довольно большой глубиной бурения и высокой степенью выноса керна. Забой скважины вскрывает отложения верхнего карбона (рис.).

На исследуемой территории в разрезе верхнего карбона и перми можно выделить семь секвенсов (рис.): гжельский-I, гжельский-II, ассельский-I, ассельский-II, сакмарский, уфимский-I, уфимский-II.

Гжельский-I секвенс. Тракт низкого стояния (ТНС) представлен известняками и доломитами загипсованными. Фаунистический комплекс представлен фузулинидами.

Тракт высокого стояния (ТВС) уровня моря формируется при замедлении скорости повышения относительного уровня моря за счет того, что поступление осадочного материала с суши существенно превышает скорость приращения площади осадконакопления.

Включает в себя доломиты и известняки плотные, крепкие с фауной кораллов. Породы ТВС содержат в себе значительное содержание CaO, P2O5.

Гжельский-II секвенс. Он представлен преимущественно известняком, с примазками глины, с фауной кораллов и породы характеризуются повышенными содержаниями CaO.

Ассельский-I секвенс и Ассельский-II секвенс образовались преимущественно в эпиконтинентальном мелководном бассейне.

Накапливались карбонатные и хемогенные осадки: наблюдается переслаивание известняка и доломита; развиты загипсованные, мелкокристаллические, трещиноватые разности, каверны выполнены кальцитом и глиной, органогенные разности содержат остатки кораллов и фузулинид. Наличие сульфатных прослоев и включений указывает на усиление аридного климата.

Сакмарский секвенс образовывался в морском бассейне, на что указывают повышенные содержания CaO, P2O5 и пониженные содержания MnО, K2O, Al2O3, SiO2. Верхняя граница секвенса проходит по несогласию с уфимскими отложениями, нижняя граница по подошве сакмарского яруса. Хорошо отбивается поверхность MFS по кривой ГК, что соответствует кровле ТСТ.

Тракт низкого стояния уровня моря формировался в раннесакмарское время и соответствует отложениям тастубского горизонта. На низкое стояние уровня моря указывают минимальные значения CaO, P2O5. Тракт слагается карбонатными отложениями, загипсованными, с прослоями глинистого материала. Фаунистический комплекс представлен пелициподами, гастроподами и сирингопорами.

ТСТ, видимо, образовался в раннестерлитамакское время, когда произошел подъем уровня моря над бровкой шельфа. Породы данного системного тракта представлены известняками, прослоями глинистыми.

Тракт высокого стояния уровня моря формировался в позднесакмарское время. Отложения данного тракта охарактеризованы осадками верхней части стерлитамакского горизонта и представлены преимущественно глинистыми известняками.

В предуфимское время происходил длительный перерыв в осадконакоплении. Здесь в уфимское время происходит преимущественно терригенная седиментация.

Уфимский-I секвенс. Нижняя граница секвенса проходит по несогласию с сакмарским ярусом. Максимальный уровень затопления отчетливо отбивается по кривой ГК. Отложения секвенса представлены терригенными осадками песчано-алевролитового и глинистого состава.

Уфимский-II секвенс. MFS хорошо прослеживается по кривой ГК и прослою известняка, который отмечается в верхней части шешминского горизонта. Представлен, в основном, песчаноглинистыми осадками. Формировался, преимущественно, в прибрежно-морской зоне. В породах фиксируются повышенные значения MnО, K2O, Al2O3, SiO2.

Таким образом, литологические особенности пород, данные ГИС и вариации литохимических параметров (CaO, P2O5, MnО, K2O, Al2O3, верхнекаменноугольных и пермских отложениях северо-восточного склона ЮТС, отражающих цикличность и эволюцию позднепалеозойских палеобассейнов.

Рис. Геолого-геофизический разрез, вариации литохимических параметров и секвенс-стратиграфическая структура разреза скв.158-Т.

Условные обозначения: 1 – песчаник, 2 – алевролит, 3 – глина, 4- известняк, 5 – известняк загипсованный, 6 – известняк глинистый, 7 - доломит, 1. Габдуллин Р.Р., Копаевич Л.Ф., Иванов А.В.Секвентная стратиграфия:

Учебное пособие.-М.: МАКС Пресс, 2008.-113с 2. Neal J., Risch D., Vail P. Sequence stratigraphy – a global theory for local success // Oilfield Review. 1993. №2. Р.51-62.

КОМПЛЕКС МИОСПОР АРДАТОВСКИХ ОТЛОЖЕНИЙ

ПО ОПОРНОМУ РАЗРЕЗУ СКВ.

(ЮГ ВОРОНЕЖСКОЙ ОБЛАСТИ)

Воронежский государственный университет, аспирант 2 года обучения, [email protected] Научный руководитель: д.г.-м.н., профессор А.Д. Савко Отложения живетского яруса среднего девона пользуются широким развитием на описываемой территории. Ардатовский горизонт соответствует средней части старооскольского надгоризонта.

На юго-западе Воронежской области ардатовский горизонт имеет разнозернистыми кварцевыми песчаниками, от мелко- до крупнозернистых на карбонатно-глинистом цементе; верхняя – песчано-глинистыми и глинисто-карбонатными породами. Мощность горизонта не превышает 10-12 м, а в редких случаях 18 м [3].

На палинологический анализ было взято 7 проб из разреза скважины, расположенной в юго-западной части Павловского карьера.

Разрез скв. 19 снизу вверх представлен: 1) аргиллитами темно-серыми до светло-серых. В темно-серых аргиллитах отмечаются остатки растительного детрита черного и бурого цвета; 2) песчаниками темносерыми, кварцевыми на глинисто-кремнистом цементе, среднезернистыми массивными, однородными, слабо трещиноватыми.

Комплекс миоспор с шиповатой, остробугорчатой скульптурой экзины рода Geminospora до 40% широко представлены в комплексе скважины. Наиболее распространенными видами являются: Geminospora extensa (Naum.) Gao, G. tuberculata (Kedo) Allen, G. decora (Naum.) Arch., G. mutabilis (Kedo) Owens, G. vulgata (Naum.) Arch., G. compta (Naum.) Arch., G. punctata Owens, G. egregius (Naum.) Tschibr. Содержание таксона Geminospora lemurata Balme. незначительно (до 2-3%). Миоспоры с крупнобугорчатой скульптурой экзины рода Lophozonotriletes колеблется от 2 до 5%: L. scurrus Naum.; L. scurrus Naum. var. jugomaschevensis Tschibr.. Крупные миоспоры с зоной и с выростами родов: Perotrilites, Grandispora, Hystricosporites присутствуют в равных соотношениях от 6также как и миоспор рода Chelinospora: C. concinna Allen, C. timanica (Naum.) Loboz. et Streel, С. ligurata Allen. Высоко процентное содержание мелких миоспор родов Retusotriletes и Camarozonotriletes: Retusotriletes laevisTschibr. var, minor Rask., Camarozonotriletes minutus (Naum.) Tschibr., C. parvus Owens. [1, 2, 4]. Полученные палинологические данные, ответствуют нижней части ардатовского горизонта Воронежской области.

Рис.1. Комплекс миоспор из ардатовских отложений из скв. 19 (увеличение 1. Geminospora extensa (Naum.) Gao; 2. Punctatisporites atavus (Naum.) Andr.;

3. Geminospora mutabilis (Kedo) Owens; 4. Cymbosporites magnificus (McGreg.) McGreg&Camf.; 5. Geminospora egregius(Naum.) Tschibr.; 6. G. tuberculata (Kedo) Allen; 7. G. compta (Naum.) Arch.; 8. Тетрада миоспор рода Geminospora; 9. Geminospora lemurata Balme; 10. Cirratriradites monigrammos (Arch.) Arch.; 11. Perotrilites spinosus (Naum.) Arch.; 12. Grandospora inculta Allen; 13. Calyptosporites proteus (Naum.) Allen;

14. Membrabaculisporis comans (Phil.) Arch.

Руководящий комплекс ардатовского горизонта представлен следующими видами: Punctatisporites atavus (Naum.) Andr., Hystricosporites corystus Rich., Geminospora tuberculata (Kedo) Allen, G. extensa (Naum.) Gao, G. decora (Naum.) Arch., G. compta (Naum.) Arch., G. lemurata Balme, G. mutabilis (Kedo) Owens, G. venusta (Naum.) Owens, Chelinospora concinna Allen, C. timanica (Naum.) Loboz. et Streel, Reticulatisporites perlotus (Naum.) Obuch., Archaeozonotriletes ocularis Rask., Grаndispora inculta Allen, Perotrilites spinosus (Naum.) Arch., Lophozonotriletes scurrus Naum. var. jugomaschevensis Tschibr (рис.).

Изученные нами ардатовские отложения охарактеризованы миоспорами зоны Geminospora extensa (EX), подзоны Vallatisporites celeber–Cristatisporites violabilis (СV) [4] Восточно-Европейской платформы.

1. Архангельская А.Д. Атлас спор и пыльцы нефтегазоносных толщ фанерозоя Русской и Туранской плит. // Москва, Недра, 1985. - С. 5-14, 32-80.

2. Раскатова Л.Г. Спорово - пыльцевые комплексы среднего и верхнего девона юго-восточной части центрального девонского поля // Воронеж, изд-во ВГУ, 1969.- 167 С.

3. Савко А.Д. Геология Воронежсой антеклизы Вып. 12. // Воронеж, изд-во ВГУ, 2002. – 165 С.

4. Avkhimovich V.I., Tchibrikova E.V., Obukhovskaya T.G. and al. Middle and Upper Devonian miospore zonation of Eastern Europe // Bull. CentresRech. Explor.

Prod. Elf Aquitaine. 1993. 17(1): С. 79-147.

СЕКЦИЯ 4. ГЕОФИЗИКА. ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ

ПОИСКОВ И РАЗВЕДКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ

_

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЙ ОСВОЕНИЯ

НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ СКВАЖИН В ПЕРМСКОМ

Пермский государственный национальный исследовательский Научный руководитель: д.т.н., профессор В.А. Гершанок В настоящее время все большее внимание уделяется оценке совершенства вскрытия пластов методами освоения скважин, а также прогнозирование эффективности и качества геологоразведочных работ, улучшения и совершенствования эксплуатационных характеристик месторождений нефти и газа. Эта задача приобретает актуальность в связи с тем, что в разработку вовлекается все большее число месторождений с низкими фильтрационно-емкостными характеристиками коллекторов. Это приводит к тому, что повышаются затраты на оценку промышленных запасов подобных месторождений.

Более того, разработка таких месторождений требует более дорогостоящих методов вскрытия, освоения и интенсификации притока флюида из пласта.

Нами проведен анализ основных методов освоения нефтяных и газовых скважин в Пермском крае, в результате которого выявлены преимущества освоения скважин с использованием струйного насоса перед компрессированием и свабированием.

Вызов притока свабированием или компрессированием позволяет исследовать лишь высокопроницаемые пласты. Более того, данные методики имеют и ограничения – возникают сложности при вызове притока из малопроницаемых, закольматированных пластов, а также при освоении скважин с низким пластовым давлением. При применении струйного насоса возможно освоение скважин с низкпроницаемыми коллекторами, возможно получение фильтрационно-емкостных характеристик пласта, а также очистка призабойной зоны пласта от продуктов проникновения буровых и цементных растворов, геля.

Метод освоения струйным насосом применим в скважинах с низким пластовым давлением, а также в условиях более высоких депрессий на пласт, нежели при компрессировании или свабировании.

Эжекторные устройства также предназначены для освоения и проведения технологических операций в скважинах при регулируемом забойном давлении. Режим записи профиля притока при использовании струйного насоса более управляем и стабилен, так как создается заданная депрессия. Производится несколько записей на одном режиме работы, что повышает качество интерпретации и позволяет получить более однозначные данные.

На основании работ, проведенных в некоторых скважинах Пермского края, при освоении свабированием и с применением струйного насоса, была составлена сравнительная таблица. В таблице наглядно отражены преимущества применения струйных насосов на производстве. Как видно на примере скважин №112, №132, №84, №477 и №368, дебит при освоении струйным насосом в 4-5 раз выше, чем при свабировании. Так, по результатам исследования в скважине №112 дебит при работе насоса составляет 5-6 м3, а при свабированиитолько 1,14-1,7 м3, что, примерно, в 4 раза меньшем, чем при освоении струйным насосом. Время, затраченное на производство работ при струйном насосе, примерно, в 2 раза меньше, в связи с высокой скоростью отбора и производством ГИС одновременно с отбором жидкости, в отличие от свабирования, где запись ГИС производится после замены сваба на комплексный прибор. Из таблицы следует, что время освоения скважины №132 струйным насосом составляет 26 часов, в то время как методом свабирования – 52 часа, освоения скважины №84 струйным насосом – 24 часа, свабированием – 49 часов. Аналогичные результаты получены и для других скважин Пермского Прикамья. По составленной таблице невозможно провести сопоставление производительности скважин, так как ремонтные работы (реперфорация верхних интервалов и изоляция нижних) привели к изменению гидродинамической обстановки в скважине.

Таким образом, можно сделать вывод, что применение струйных насосов в процессе освоения и выработки скважин наиболее продуктивно, чем освоение скважин методами свабирования и компрессирования. Технология освоения струйным насосом не только позволяет сократить время исследований, а соответственно и экономические затраты, но и позволяет увеличить дебит работающей скважины.

Сравнение результатов освоения скважин методом свабирования и с 1. Богданович Н.Н. Геофизические исследования скважин Геофизические исследования скважин: справочник мастера по промысловой геофизике.

Москва, Инфра-инженерия, 2009. С. 690-706, С. 770-774.

2. Светашов Н.Н Опыт освоения скважин после грп с применением струйного насоса в ОАО «Самотлорнефтегаз» // Инженерная практика. М: Изд-во Energy Press, 2010. С. 108-110.

ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОЙ ГЛУБИНЫ ЗОНДИРОВАНИЯ

РАЗЛИЧНЫХ МЕТОДОВ ЭЛЕКТРОМЕТРИИ

Пермский государственный национальный исследовательский университет, студент 3 курса, [email protected] Научный руководитель: д.т.н., профессор В.П. Колесников Проблема глубинности электрозондирования обсуждается десятилетиями. Так как основной задачей зондирования является изучение глубины слоев и их границ. При планировании зондирований требуется представлять глубину проникновения электрического тока в толщу пород для оптимального выбора установки. Первые публикации об эффективной глубине электрозондирования относятся к 30-м гг.

XX в. (Shlumberger, 1932; Evjen, 1938), потом в 70-х годах XX в.

появились публикации индийских геофизиков (Roy and Apparao, 1972), затем множество работ от разных авторов из разных стран (Barker,1989; Szalai et. al., 2009), также статья Шевнина В.А. и Колесникова В.П. в 2011 г.

На основании предыдущих статей и работ можно прийти к выводу о неоднозначности определения эффективной глубины зондирования [1,2], так как при различных подходах к данному вопросу используются различные критерии для определения эффективной глубины. В случае методов постоянного тока, в качестве эффективной глубины зондирования используется метод глубины, соответствующей точке перегиба графика функции изменения относительной плотности тока с Z (глубиной). Либо же точка перегиба функции изменения относительной плотности тока с изменением величины (полуразноса). Точка перегиба вычисляется математически:

Первый способ решения дает вывод, что эффективная глубина зондирования равна 0,25 полуразноса, а второй – 0,8 полуразноса.

Если определить эффективную глубину по способу, приведенному в статье Меррика [3], где в качестве критерия берется максимум следующей функции:

где: A,B - питающие электроды, а M, N – приемные электроды, rAM –расстояние между электродами A и M.

Для симметричной установки Шлюмберже, эффективная глубина, получаемая на основании функции Меррика, дает соотношение Z=0,25R.

Приведенные результаты дают разброс соотношений Zэф к R jот 0,25 до 0,8. при этом средние значения коэффициента пропорциональности Z к R по всем способам близко к классически используемому способу (выявление эффективной глубины по точке перегиба графика функции плотности тока по Z).

Хотелось бы остановиться на функции Меррика, которая нам может дать значения эффективной глубины зондирования для различных приемных электродов M и N вдоль линии AB, что может служить обоснованием для электрического зондирования. На рисунках 1 и 2 приведены графики зависимости изменения эффективной глубины зондирования от положения приемных электродов M и N относительно линии AB. В первом случае мы рассматриваем симметричную установку Шлюмберже с увеличением MN симметрично центра установки. Во втором случае рассматривается несимметричная установка Шлюмберже с постоянными размерами AB и MN и изменением положения MN вдоль линии AB. На основании соотношения, связывающего эффективные глубины, полученные с помощью функции Меррика и классического способа, для симметричной установки Шлюмберже 2:1, можно предположить, что значения глубин, полученные с помощью Меррика, домноженные на и есть значения эффективной глубины. Что подтверждается рассмотрением изменения функции плотности тока не только в центре симметричной установки, но и во всех точках от A до B через определенный шаг.

Также рассматривался вопрос с оценкой размера MN относительно AB, обеспечивающего постоянство эффективной глубины зондирования. Выполненный анализ показал, что при уменьшении размеров MN повышается эффективная глубина зондирования, но при этом существует, предельное отношение MN к AB, после которого эффективная глубина постоянна. Максимальное отношение предельного MN к AB при AB=100м составляет 12,5%; при увеличении разноса это соотношение уменьшается.

Рис.1. График зависимости эффективной глубины для симметричной установки: 1 – значения глубин по функции Меррика;

2 – удвоенные значения глубин по функции Меррика Рис.2. График зависимости эффективной глубины для несимметричной установки: 1 – значения глубин по функции Меррика;

2 – удвоенные значения глубин по функции Меррика 1. Колесников В.П. Основы интерпретации электрических зондирований.-М:

Научный мир, 2007.-248с.

2. Шевнин В.А., Колесников В.П. Оценка глубинности ВЭЗ для однородной и слоистой среды // Электронный журнал Георазрез. 2011. С. 1-8.

3. Merrick, N.P. 1997. A new resolution index for resistivity electrode arrays:

Exploration geophysics, 28, 106-109.

ОСОБЕННОСТИ ПЕТРОФИЗИЧЕСКИХ

ХАРАКТЕРИСТИК НИЖНЕМЕЛОВЫХ ОТЛОЖЕНИЙ

ТЕРСКО-СУНЖЕНСКОЙ НЕФТЕГАЗОНОСНОЙ

ОБЛАСТИ ПО ГЕОЛОГО-ГЕОФИЗИЧЕСКИМ ДАННЫМ

Грозненский Государственный Нефтяной Технический Университет им. акад. М.Д. Миллионщикова Научный руководитель: к.т.н. Т.Б. Эзирбаев Экспериментальные исследования керна, отобранного из отложений альб-аптского яруса всех месторождений ТСНО были проведены в 70-х годах прошлого столетия в СКТБ ПГ, СевКавНИПИнефть и в Грозненском нефтяном институте им. акад.

М.Д. Миллионщикова (ныне Грозненский государственный нефтяной технологический университет – ГГНТУ). Кроме того на некоторых образцах керна были выполнены специальные анализы во ВНИИЯГГ (элементный состав), в Ростовском государственном университете (минерализация поровых вод) и в тематической экспедиции объединения «Грознефть» (петрографические описания шлифов).

Обобщение керновых данных и исследование петрофизических характеристик отложений альб-аптского яруса выполнено в то же время Б.Л. Александровым, В.С. Афанасьевым, Н.В. Демушкиной, В.П. Кереселидзе, А.В. Меркуловым, К.И. Смольяниновой, В.Ю. Терентьевым, Г.А. Шнурманом и другими исследователями [1, 2, 3, 4, 5, 6]. В 2003 г. результаты петрофизических исследований кернов были дополнительно проведены И.Г. Шнурманом.

Автором совместно с научным руководителем на основе методики разработанной В.С. Афанасьевым и С.В. Афанасьевым был осуществлен анализ результатов этих обобщений и выполнены дополнительные исследования имеющейся информации по керну с целью более полного обоснования требований к уровню интерпретации данных ГИС в изучаемом геологическом разрезе.

На основе проведенных исследований установлено, что изучаемые отложения представлены в основном терригенными породами: преимущественно алевролитами, песчаниками и глинами.

Известняки встречаются в виде редких прослоев. Терригенные отложения характеризуются значительной изменчивостью структурноминералогического состава. В целом в разрезе выделяются отдельные терригенные тела по преобладанию в составе скелета породы песчаной, алевритовой или глинистой фракций и переходные массивы пород с закономерными изменениями состава песчано-алевритоглинистых компонентов в них.

Рис.1. Изменение фракционного состава альб-аптских пород По данным анализов шлифов песчаники разнозернистые, плохо отсортированные (размер зерен изменяется от 0,16 до 0,8 мм), алевролит мелкозернистый.

Треугольная диаграмма фракций породы, (рис.1.б) показывает, что в изучаемом комплексе пород песчаники имеют малое распространение и характеризуются глинистостью не более 20%.

Основным породообразующим компонентом песчаников и алевролитов является кварц. Его среднее содержание составляет 72.4%.

ИЗ других минералов присутствуют полевые шпаты (среднее содержание 14,2 %), глауконит (среднее содержание 9%), обломки пород (глинистых, слюдистых кремнистых среднее содержание 8,3%), пластинки слюд (мусковит, хлориты до 13%). Встречается тонкорассеянный пирит(1-3%) и обуглившийся растительный детрит (< 1%).

Характерной особенностью альб-аптских отложений является их трещиноватость. Трещины имеют различное раскрытие и направление. Трещинная проницаемость, определенная по шлифам, колеблется в пределах 2,6-16,1 мД трещинная пористость составляет в среднем 0,1%. Роль трещиноватости в формировании емкостных и фильтрационных свойств пород до конца не изучена. Известно, что на показания электрометрии оказывает влияние трещинная пористость, при этом это влияние различно для водонасыщенных нефтенасыщенных трещин. Требуется оценка влияния трещиноватости в условиях изучаемого комплекса пород.

Данные показывают, что сложное структурно-минералогическое строение пород определяет их существенную фильтрационную неоднородность.

На графиках сопоставления пористости абсолютной проницаемости пород, зависимости Кпр=f(Кп, Кв.св), зависимости пористости с содержанием алевритовой и глинистой фракций наблюдается значительный разброс точек, свидетельствующий о том, что разрез альб-аптских отложений характеризуется существенной изменчивостью по пористости, алевритистости и глинистости. Наблюдается тенденция снижения пористости с ростом глинистости. Однако при одной и той же величине глинистости или алевритистости пористость породы изменяется от минимальных величин порядка Кп.мин=2-3 % до максимальных значений, уровень которых не зависит от алевритистости, но контролируется величиной глинистости и уменьшается с ее ростом.

Проницаемость пород в подавляющем большинстве случаев не превышает 1 мД и в редких случаях доходит до 20 мД.

1. Афанасьев В.С., Терентьев В.Ю., Шнурман Г.А. Определение коллекторских свойств и нефтенасыщенности гранулярных коллекторов по данным промысловой геофизики // Методические указания. Грозный, 1978. 117 с.

2. Демушкина Н.В., Шнурман Г.А. Обоснование типа коллектора альб-аптских отложений Чечено-Ингушетии по данным ГИС. Нефтегазовая геология и геофизика. 1982. №12. 25 с.

3. Итенберг С.С., Шнурман Г.А. Интерпретация результатов каротажа сложных коллекторов. – М.: Недра, 1984. 256 с.

4. Меркулов А.В. Коллекторские свойства аптских отложений продуктивных горизонтов площади Карабулак-Ачалуки. Труды СевКавНИПИнефть, выпуск (Геология и нефтегазоносность Восточного Предкавказья). Грозный, 1968. С. 30-36.

5. Смольянинова К.И. Коллекторские особенности пород нижнего мела Терско-Сунженского нефтеносного района на глубине свыше 3000 м. // труды МИНХ и ГП, выпуск 124 (Изучение коллекторов нефти и газа. Залегающих на больших глубинах). М.: Недра, 1977. С. 130- 6. Шнурман Г.А. и др. Анализ эффективности и разработка рекомендации по усовершенствованию и внедрению перспективных методов выделения и нефтепромгеофизика. Грозный, 1972. 179 с.

НЕКОТОРЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

ГЕОРАДИОЛОКАЦИОННОЙ СЪЕМКИ НА

ТЕРРИТОРИИ БОЛГАРСКОГО ИСТОРИКОАРХИТЕКТУРНОГО МУЗЕЯ-ЗАПОВЕДНИКА

К.И. Бредников, Д.К. Нургалиев, Д.И.Хасанов.

Казанский (Приволжский) федеральный университет, Научный руководитель: к.г.-м.н., доцент Д.И. Хасанов Георадиолокационные работы проводились в рамках проекта «Янарыш – Возрождение культурного наследия Татарстана» на территории Болгарского историко-архитектурного музея-заповедника.

Музей-заповедник является объектом исторического и культурного наследия федерального (общероссийского) значения и особо ценным объектом культурного наследия Республики Татарстан.

Как показала практика, при поиске археологических объектов наиболее информативными оказываются результаты, представленные в виде горизонтальных амплитудных срезов. Анализ отдельных профилей такой однозначной интерпретации не дал.

Использовавшийся древними болгарами строительный материал (известняк) по диэлектрическим характеристикам оказался в некотором диапазоне сопоставим с вмещающими породами, что усложнило определение природы полученных аномалий [6,7].

Рис.1. Экспериментальная зависимость диэлектрической проницаемости образцов суглинистых почв и известняка от влажности на частоте 4 ГГц Было сделано предположение, что нарушенная часть разреза по структуре волнового поля должна отличаться от участков, где залегают неизмененные грунты. Так известно, что рвы, как правило, играют роль дренажных канав, вследствие чего уровень грунтовых вод (УГВ) часто имеет выгнутую форму, а оси синфазности соответствуют поверхности водонасыщенных отложений. [1,3,4,10] Новым явилось создание общей цифровой трехмерной модели строения геолого-археологической среды территории (трехмерная георадиолокация). Обязательной составляющей этой модели является высокая детальность картирования (задается плотностью съемки), высокое разрешение (определяется параметрами и комплектацией применяемого оборудования). Неизбежным следствием перехода к трехмерным моделям археологической среды является многократное увеличение объема цифровой информации. Например, объем информации в общем трехмерном проекте только сезона 2012 года превышает 50 гигабайт [11] (рис.2).

Рис.2. Сборка георадиолокационных данных в большой трехмерный проект (участки Соборной мечети и Усадьб на территории музея-заповедника) На территории Болгарского историко-архитектурного комплекса было закрыто большое количество георадиолокационных участков, которые были объединены в один трехмерный проект. По каждому квадрату были собраны коллекции горизонтальных временных амплитудных срезов (слайсов) привязанных в системе координат Пулково 42-го года в проекте ArcGIS. После анализа полученных данных был выделен ряд объектов связанных с современным строительством. Часть обнаруженных линейных аномалий была однозначно сопоставлена в соответствии с имеющимся планом коммуникаций. Несколько объектов с признаками архитектурной планировки выделены, как перспективные для археологических изысканий (рис.3). Работы археологической экспедиции 2012 года подтвердили достоверность большинства предсказанных параметров погребенных археологических объектов.

Раскопами были вскрыты ров и мостовая близ Соборной мечети, фрагменты мавзолея на юге городища, и захоронения. На территории Соборной площади по данным георадиолокации был заложен проект раскопа на 2013 год (рис.3, аномальный объект 12).

Рис.3. Результаты георадиолокационных исследований на нескольких участках близ Соборной мечети града Болгар с выделенными предположительными 1. Владов М.Л., Старовойтов А.В. Введение в георадиолокацию // Учебное пособие. М.: Издательство МГУ, 2004. 153 с.

2. Гайкович К.П., Максимович Е.С., Бадеев В.А. Микроволновая подповерхностная голография сплошных диэлектрических объектов // Журнал радиоэлектроники № 6. Нижний Новгород, Институт физики микроструктур Российской академии наук

, 2012.

3. Изюмов С.В., Дручинин С.В., Вознесенский А.С. Теория и методы георадиолокации // Учеб. пособие.— М.: Издательство «Горная книга», Издательство Московского государственного горного университета, 2008. 196 с.

4. Жунг-Хо Ким, Майонг-Жонг Йи, Жеонг-Сул. Эффективное применение 3-D Геоэлектрическая Лаборатория Корейский Институт Геофизики и Минеральных Ресурсов Даеджеон, Корея. Изд-во «Прин».

5. Манштейн А.К. Малоглубинная геофизика // Пособие по спецкурсу [Книга].

Новосибирск : НГУ Геолого-геофизический факультет, 2002.

6. Хмелевской В.К. Золотая Л.А., Бобачев А.А., Модин И.Н. Основные задачи

и подходы в отечественной инженерной геофизики [Статья]. Разведка и охрана недр.- Москва : "Недра", 2005.

7. Stefano Valle, Johan Friborg. Ground penetrating radar antenna characterization.

MalaGeoScience AB, Skolgatan 11, p – 930, Mala, Sweden.

8. John D. Kekist, Markus TestorP, Michael A. Fiddy* and Robert H. Gilest Detecting 10th Scaled Structures in Dielectric Media Using Monostatic X-Band Radar Scattering Measurements University of Massachusetts Lowell Research Foundation. 600 Lowell, USA.

9. Jim Lester a, Leonhard E. Bernold. Innovative process to characterize buried utilities using Ground Penetrating Radar Department of Civil Engineering, NC State University, Raleigh, USA – 2006.

10. http://www.sandmeier-geo.de/ Sandmeier Scientific Software 2012 (Dr. KarlJosef Sandmeier, Karlsruhe, Germany).

11. http://www.geor.ru (Геологический факультет МГУ им.М.В.Ломоносова).

РАДИОАКТИВНЫЕ СВОЙСТВА ГОРНЫХ ПОРОД

ОТЛОЖЕНИЙ ОМРИНСКОГО И КЕДРОВСКОГО

ГОРИЗОНТОВ СРЕДНЕГО ДЕВОНА ОСОКИНСКОГО

МЕСТОРОЖДЕНИЯ

Пермский государственный национальный исследовательский университет, магистрант 1 года обучения, [email protected] Научный руководитель: научный сотрудник, заведующий отделом комплексных исследований пород и флюидов ОАО «КамНИИКИГС»

Осокинское нефтяное месторождение в административном отношении расположено на территории республики Коми к северозападу от г. Усинска. В тектоническом отношении приурочено к Колвинскому мегавалу Тимано-Печорской плиты. Согласно нефтегазогеологическому районированию месторождение относится к Тимано-Печорской НГП, Печоро-Колвинскому НГО, ХарьягаУсинскому НГР. Отложения омринского и кедровского горизонтов среднего девона (D2om+kd) в интервале исследований 3695,70м представлены переслаиванием терригенных и карбонатных пород.

По результатам послойного описания и проведенным петрофизичеким исследованиям в разрезе выделяются две толщи:

карбонатно-глинистая (инт. 3695,70-3711,26 м) и песчано-алевритовая (инт. 371,26-3720,57 м).

Карбонатно-глинистая толща представлена глинистыми алевролитами, глинистыми известняками и алевроаргиллитами.

Радиоактивность пород этой толщи изменяется в значительном диапазоне: от 17,20 Бк/кг до 91,37 Бк/кг. Отложения характеризуются невысоким содержанием калия (не превышает 0,68%), высоким содержанием тория (достигает 13,67*10-4%) и повышенным содержанием урана (до 3,52*10-4%).

Песчано-алевритовая толща состоит из алевролитов и глинистых песчаников, которые характеризуются глинистокарбонатным цементом. Минимальное значение радиоактивности пород этой толщи – 9,21 Бк/кг, максимальное – 65,38 Бк/кг. Отложения характеризуются низким содержанием калия (до 0,27%), повышенным содержанием тория (до 8,16*10-4%) и урана (до 2,63*10-4%) [2].

Для того чтобы определить какой из элементов (K, Th, U) вносит наибольший вклад в значение радиоактивности карбонатноглинистой толщи, построены корреляционные зависимости и уравнения регрессии для каждого элемента. Уравнения регрессии имеют вид:

Исходя из приведенных уравнений и коэффициентов корреляции, можно сделать вывод о том, что радиоактивность в первую очередь определяется массовым содержанием тория, а во вторую калия и урана. Это подтверждается и многомерными корреляционными зависимостями I от СК, СTh, СU.

Значимые коэффициенты регрессии: К = 0,21; Th = 0,74;

U = 0,5. Из величины частных коэффициентов регрессии видно, что основной вклад в значение удельной массовой активности (I) вносит торий.

Аналогичные зависимости построены и для песчаноалевритовой толщи. Получены следующие уравнения регрессии:

Радиоактивность пород песчано-алевритовой толщи в основном обусловлена массовым содержанием тория. Уравнение многомерной корреляционной зависимости для песчано-алевритовой толщи имеет вид:

Значимые коэффициенты регрессии: К = 0,14; Th = 0,71;

U = 0,64. Согласно полученным величинам можно сделать вывод, что влияние массового содержания калия на величину радиоактивности носит случайный характер.

С целью определения минерального состава глинистых минералов, содержащихся в данных породах, проведена идентификация их по сопоставлению массовых содержаний тория и калия, по методике, разработанной фирмой «Шлюмберже» [1].

На представленной зависимости (рис.) видно разделение на две толщи. Как было отмечено ранее, более высокими значениями характеризуются породы карбонатно-глинистой толщи. По величине Th/K соотношения породы этой толщи в основной своей массе содержат глинистые минералы, представленные каолинитом. Данным образцам соответствуют точки, лежащие между прямыми с шифром Th/K = 12 и Th/K = 28.

Рис. Сопоставление массового содержания тория (Th) и калия (K) Породы песчано-алевритовой толщи отличаются более низкими значениями Th/K соотношения. В основной массе содержат тяжелые минералы, обогащенные торием. Этим породам соответствуют точки, лежащие выше кривой с шифром Th/K = 28.

Точки, лежащие между прямыми с шифром Th/K = 3,5 и Th/K = 12, соответствуют глинистой фракции, представленной смешанослойными глинами. Образцы, лежащие ниже прямой с шифром Th/K = 3,5, определяются как гидрослюды.

Таким образом, можно сделать вывод о том, что основной вклад в радиоактивность и карбонатно-глинистой и песчаноалевритовой толщ вносит торий. Глинистые минералы карбонатноглинистой толщи представлены в основном каолинитом, тогда как в песчано-алевритовой толще наибольшее представительство получили тяжелые минералы, обогащенные торием.

1. Добрынин В.М., Вендельштейн Б.Ю., Кожевников Д.А. Петрофизика // Учеб.

для вузов. Москва, Недра,1991.

2. Савинов В.Н. Выполнить комплекс исследований фильтрационно-емкостных свойств кернового материала скважины 4 Осокинской площади // Отчет ОАО «КамНИИКИГС». Пермь, 2012.

РЕГИСТРАЦИЯ ДАННЫХ МНОГОВОЛНОВОЙ

СЕЙСМОРАЗВЕДКИ

Тюменский государственный нефтегазовый университет, аспирант 3 года обучения, [email protected] Научный руководитель: д.г.-м.н., профессор В.А. Корнев промышленностью, возрастающей потребностью в природных ресурсах, усложнением решаемых геологических задач, а также для повышения точности и эффективности сейсморазведочных работ, набирает обороты использование нетрадиционных методов разведки земных недр. К одному из таких можно отнести метод многоволновой сейсморазведки (МВС). Под многоволновой сейсморазведкой принято понимать комплексирование на одном и том же профиле наблюдений продольных, поперечных и обменных волн. Необходимость использования поперечных и обменных волн для решения геологических задач все возрастающей сложности была ясна уже на ранней стадии развития сейсмических методов. Наиболее четко и аргументировано проявилось стремление использовать волны непродольного типа в трудах Г.А. Гамбурцева, который поставил в общем виде задачу создания комбинированного метода, базирующегося на выделении с помощью трехкомпонентной регистрации преломленных и отраженных волн [2].

Волновые поля отраженных поперечных волн определяются двумя факторами – типом и конкретной реализацией применяемых источников, а также свойствами изучаемой среды, включая верхнюю часть разреза. Структура волнового поля однократных отражений зависит от наложения различного рода колебаний, в основном низкоскоростных волн, распространяющихся в верхней части разреза.

При регистрации поперечных волн используют физические приборы для преобразования механических колебаний почвы в электрические сигналы, называемые сейсмоприемниками. В настоящее время сложилась определенная технология проведения сейсмических исследований независимо от типа используемых волн. Это привело к унификации структуры сейсморегистрирующего комплекса.

Архитектура регистрирующих систем определяется процедурами дискретизации аналоговых электрических сигналов, генерируемых сейсмоприемниками при колебании почвы и, в первую очередь, динамическим и частотным диапазонами этих колебаний. Сюда можно отнести и способы передачи информации на вход сейсмостанции по кабелям телеметрической связи. Эти способы, как и технические средства их осуществляющие (предварительные усилители, фильтры, АЦП, и т. п.), одинаковы для регистрации продольных и поперечных волн.

В ряде случаев, могут привлекаться отдельные горизонтальные сейсмоприемники. Например, обменная волна в поперечно-изотропной среде с вертикальной осью симметрии может быть зарегистрирована на 2D профиле с помощью горизонтальных сейсмоприемников, ориентированных параллельно поляризации источника. В действительности, регистрация поперечных волн должна охватывать все возможные поляризации восходящей волны. Это зависит не только от поляризации источника и типа волны, но и от возможного наклона и анизотропии слоев, которые влияют на поляризацию волн, зарегистрированных сейсмоприемником. Изучение поляризации сейсмических волн связано с исследованием динамики пространственных изменений полного вектора колебаний при трехкомпонентными наблюдениями. Если на первых этапах развития сейсмической разведки так же, как и в сейсмологии, производились в основном трехкомпонентные наблюдения, то с переходом на многоканальную регистрацию продольных отраженных волн практически все сейсморазведочные наблюдения выполнялись с регистрацией только одной вертикальной составляющей колебаний. В то же время специфические трудности и несовершенство трехкомпонентных наблюдений в значительной степени ограничивали развитие исследований, основанных на использовании поляризации сейсмических волн. В связи с развитием исследований по созданию многоволнового метода необходимо было в первую очередь существенно усовершенствовать аппаратуру и технику трехкомпонентных наблюдений. Кроме того, ориентация одного горизонтального сейсмоприемника не может охватить поляризационные характеристики, вовлеченные в 3D съемку. Это источник/сейсмоприемник и наличия двух горизонтальных сейсмоприемников. На практике, имеются причины для регистрации поля продольных волн, даже при проведении работ методом поперечных волн. Подходящим сейсмоприемником для работ методом поперечных волн является трехкомпонентный сейсмоприемник.

Параметры сейсмических каналов и отдельные звенья стандартной аппаратуры, входящие в каждый канал, различаются по частотному диапазону и чувствительности. К выбору этих параметров следует относиться ответственно, так как от них в значительной степени зависит эффективность многоволновых исследований.

Трехкомпонентные наблюдения выполняются с использованием трех сейсмоприемников, установленных в одной точке. Эта трехкомпонентная группа, предложенная в свое время Голицыным, состоит из одного вертикального (z) и двух горизонтальных сейсмоприемников (x и y), которая получила название ортогональной асимметричной установки.

При наземных наблюдениях, когда направления подхода волн близки к вертикали, каждый сейсмоприемник ассиметричной установки регистрирует определенный тип волновых колебаний или поляризационное состояние волны. Основным недостатком асимметричных установок на сегодняшний день является их конструктивное исполнение, которое существенно усложняет контроль идентичности характеристик и чувствительности вертикального и горизонтальных сейсмоприемников в точке установки.

При полевых работах условия установки сейсмоприемников и условия самих наблюдений обычно значительно разнообразнее, создаваемых в стационарных условиях поверочных работ. Кроме того, при полевых работах довольно часто сейсмоприемники перемещаются по линии наблюдений, поэтому обеспечить эффективный контроль идентичности большого числа сейсмоприемников практически не удается. Отсутствие строгого контроля не позволяет выявить изменения чувствительности каналов, которые могут быть весьма значительными. Отсюда возникают искаженные представления о поляризации волн, что затрудняет исследование динамики волновых полей. Горизонтальные приборы асимметричной установки обычно ориентируются в ортогональной системе координат, где оси x и z заданы направлениями с одной стороны профиля, а с другой градиента силы тяжести. Необходимость работы в полевых условиях с сейсмоприемниками двух типов (горизонтальными и вертикальными) также усложняет процесс записи на сейсмостанции, так как фактически происходит наблюдение по трем различным профилям, координаты которых на местности одни и те же. Перечисленные обстоятельства, и в первую очередь необходимость контроля идентичности каналов, обусловили целесообразность использования трехкомпонентных датчиков.

При наблюдениях во внутренних точках среды применяются симметричные трехкомпонентные установки, которые состоят из трех взаимно перпендикулярных сейсмоприемников, наклоненных к чувствительности которых наклонены к горизонту под углом 35°, а азимуты соседних приборов различаются на 120°. В этом положении оси всех сейсмоприемников взаимно перпендикулярны.

Сейсмоприемники монтируются в специальные кассеты различных конструкций. Для наземных наблюдений удобно располагать приборы на одном уровне. Применяются кассеты, в которых сейсмоприемники жестко устанавливаются в рабочем положении. Помимо стабильности и идентичности каналов, особенностью сейсмоприемников является то, что их чувствительность в направлениях, перпендикулярных к оси установки, наклоненной на угол 35° 20, равна нулю [1].

Для скважинных наблюдений наклонные сейсмоприемники помещают в кассету, представляющую собой цилиндр с наклонными отверстиями под сейсмоприемники, которые располагаются друг над другом в одном азимуте (для контроля) и в разных азимутах (для наблюдений). Симметричные установки применялись при различных видах сейсмических исследований: от региональных, основанных на регистрации удаленных землетрясений (сейсмоприемники с собственной частотой не более 1 Гц), до рудной сейсморазведки (с собственной частотой 30 – 40 Гц).

1. Куликов В.А., Куликов В.М., Подбережный М.Ю. Многоволновая сейсморазведка: Курс лекций. Новосибирск.: Новосиб. Гос. Ун-т., С. 2007. – 202.

2. Пузырев Н.Н., Тригубов А.В. Бродов Л.Ю. и др. Сейсмическая разведка методом поперечных и обменных волн. М.: Недра, 1985. – 277 с.

РЕНТГЕНОФЛУОРЕСЦЕНТНЫЙ АНАЛИЗ ПРОБ РУД

С МАЛЫМ СОДЕРЖАНИЕМ СЕРЕБРА

О.С. Ефименко1, Е.Н.Диханов2, С.А.Ефименко 1НТУ «Харьковский политехнический университет»

ТОО «Корпорация Казахмыс», [email protected] Научный руководитель: д.т.н., профессор В.С. Портнов На рудниках открытых горных работ ТОО «Корпорация Казахмыс» актуальным является выбор методики списания балансовых запасов сопутствующих компонентов (серебра, в частности). Наиболее оптимальной представляется методика, базирующаяся на анализах проб бурового шлама всех отбойных скважин в очистных блоках на стадии их подготовки к отработке. Но её практическая реализация возможна только в случае наличия высокопроизводительного аналитического инструмента, обеспечивающего возможность проведения анализа по третьей категории точности проб руд с содержаниями серебра менее 2 ppm.

При выборе аналитического инструмента предпочтение, по энергодисперсионному рентгенофлюоресцентному спектрометру (EDXRF). Но на современных EDXRF спектрометрах достичь заявленной выше точности анализа на серебро в диапазоне СAg < 2 ppm, значит решить чрезвычайно сложную комплексную (научную, методическую, аппаратурную, математическую) аналитическую задачу.

Для исследований нами был использован EDXRF спектрометр со специальными возможностями РЛП-21Т (ТОО «Физик», г. АлмаАта, Казахстан). Четвертая модификация спектрометра РЛП-21Т это:

дрейфовый полупроводниковый детектор (SDD) площадью около 25 мм2 и толщиной 300-500 микрон (охлаждение – термохолодильник Пельтье); рентгеновская трубка VF-50J Rh (50 Вт) фирмы Varian Medical Systems (США); экспозиция измерений 150 сек; облучение кюветы с пробой – сверху; турель на 9 кювет. Детектор обеспечивает разрешение 150 эВ по линии 5,9 кэВ при загрузке 100 кГц. Мишень из теллура. Время формирования импульса 1,6 мкс. Сигнал полностью оцифровывается. Важной отличительной особенностью спектрометра является режим поддержания на постоянном и высоком (90000 имп/с) уровне загрузки спектрометрического тракта. Оптимальная конструкция зондовой части датчика спектрометра обеспечивает минимальное ослабление рентгеновских флуоресценций Al, Si, S, P в воздухе и позволяет проводить РФА на эти элементы без применения вакуумного насоса или инертного газа. В обычном режиме РЛП-21Т обеспечивает проведение РФА на 34 элемента: Cu, Pb, Zn, Ag, Cd, Mo, Fe, Se, As, Ba, W, Bi, Ti, Cr, Mn, V, Ni, Al, Si, S, P, Ca, Ga, Br, Sr, Zr, Rb, Y, Nb, Pd, Ar, Sc, U, Th за одно измерение. Диапазон энергий от 1,49 кэВ (AlK) до 23,0 кэВ (CdK).

В основу идеологии РЛП – 21Т положен принцип:

месторождения разные, градуировка одна. Реализовать данный принцип позволил уникальный по сложности и возможностям пакет специализированных прикладных программ (ПСПП), включающий:

реализацию учета матричного эффекта по методу спектральных коэффициентов, когда поправки вводятся только на все определяемые элементы и (по корреляции) на ряд неопределяемых элементов (например: серу через железо на медно-колчеданных месторождениях); вовлечение в обработку спектров всех 19 линий L – серий, а также всех 5 линий К – серий, мешающих элементов (математическое описание этих линий производится с точностью до 97-98%); полный учет на линий «двойных наложений», линий «пиков вылетов», линий пиков флуоресценций основных и дополнительных мишеней; высокоэффективный идентификатор аналитических линий элементов.

В совокупности с другими методическими новинками, заложенными в ПСПП, спектрометр РЛП-21Т имеет следующие преимущества над другими спектрометрами данного класса:

1. Наличие универсальной методики, позволяющей вести РФА по принципу «объекты анализа разные – градуировка одна». Отпала необходимость в инженере-методисте, ежедневно подбирающем оптимальную математическую модель для расчета концентраций определяемых элементов в зависимости от аналитической задачи.

РЛП-21Т, проградуированные на ГСО полиметаллических руд месторождений Казахстана, обеспечивают отличную сходимость с результатами РФА и химического анализа продуктов Жезказганского медьзавода (отвальный, конверторный и анодный шлаки, гранулы, штейн, материал из коробок, оборот из цеха корок, оборотная пыль, концентрат с конвертора).

2. Адаптация к низким (1 10 ppm) массовым долям Ag, Cd, In, Se, Ga, Mo, Nb, Ta, U, Th и ряда других элементов. РЛП-21Т работают, в частности, на рудах месторождения Нурказган, содержащих в среднем 2,8 ppm Ag и 40 ppm Мо. Ни один другой EDXRF спектрометр на столь бедных рудах устойчиво работать не может.

Высокая эффективность работы РЛП-21Т была подтверждена в ходе производственного эксперимента, проведенного на карьере Конырат ПО «Балхашцветмет». Всего было проанализировано проб бурового шлама, представляющих 12 очистных блоков.

По результатам РФА были рассчитаны средневзвешенные содержания серебра в блоках. Объединенные пробы с 12 блоков были направлены в лабораторию второй категории ТОО «Центргеоланалит»

(г. Караганда»). Результаты сопоставления содержаний серебра по данным РФА и химического анализа сведены в таблицу.

1. В результате совокупности научных, методических, математических и аппаратурных исследований разработана методика рентгенофлуоресцентного анализа, реализованная на самом современном лабораторном EDXRF спектрометре РЛП-21Т казахстанского производства.

2. Методика РФА обеспечивает точность РФА на серебро, достаточную для списания запасов этого металла по блокам.

3. Поставленная задача решена в рамках республиканской программы по импортозамещению.

Результаты сравнения содержаний серебра в добычных блоках рудника «Конырат» по данным РФА и ТОО «Центргеоланалит»

РФА ЦГА

ПЕТРОФИЗИЧЕСКИЕ ТОЛЩИ В РАЗРЕЗЕЗЕ

АРАКАЕВСКОЙ ПАРАМЕТРИЧЕСКОЙ СКВАЖИНЫ

ОАО «КамНИИКИГС», инженер лаборатории петрофизики, молодой учёный, [email protected] Научный руководитель: научный сотрудник, заведующий отделом комплексных исследований пород и флюидов ОАО «КамНИИКИГС»

Объектом исследования в данной работе являлись горные породы Аракаевской параметрической скважины, пробуренной в Шалинском районе Свердловской области, в 4,4 км западнее пос. Сабик.

В лаборатории петрофизики ОАО «КамНИИКИГС» были проведены комплексные петрофизические исследования пород из интервала глубин 1494,75-5190,94 м. По результатам исследований в разрезе скважины выделены 12 петрофизических толщ:

6 в автохтонной и 6 в аллохтонной части разреза.

В автохтонной части выделены следующие толщи:

1. Рифейская песчаная толща (5120-5207 м). Плотность кварцполевошпатовых кварцито-песчаников равна 2,62 г/см3, что свидетельствует об их однородном вещественном составе.

Интервальное время пробега продольной волны изменяется в диапазоне 177-186 мкс/м, поперечной – 322-338 мкс/м.

Внедрившиеся в кварцито-песчаники диабазы более плотные по сравнению с вмещающими породами: минералогическая плотность изменяется от 2,95 до 2,98 г/см3. Интервальное временя пробега продольной волны – 153-155 мкс/м, поперечной волны – 281мкс/м.

2. Рифейская алевролитовая толща (4931-5120 м). Вариация плотности слагающих толщу пород (от 2,61 до 2,78 г/см3) обусловлена вещественным составом образцов. Пониженные значения свойственны песчаникам, а повышенные – алевроаргиллитам. Упругие свойства песчаников, алевролитов, алевроаргиллитов и аргиллитов изменяются в большом диапазоне: интервальное время продольной волны – от до 191 мкс/м, поперечной волны – от 295 до 390 мкс/м.

3. Нижнекаменноугольная-верхнедевонская толща (4282-4931 м).

Плотность пород изменяется в широком диапазоне – от 2,56 до 2, г/см3. Окремнение пород ведёт к снижению плотности, порой к значительному. Так у окремнелого доломита с глубины 4641,89 м плотность равна 2,64 г/см3. Изменчивость величины упругих свойств – интервального времени продольной волны (153-241 мкс/м) и поперечной волны (297-411мкс/м) – определяется вещественным составом пород. Минимальные значения зафиксированы у плотных доломитов, максимальные – у сульфатных пород, мергелей и заглинизированных разностей карбонатов.

4. Нижнекаменноугольная глинисто-карбонатная толща (4116-4282 м). Плотность терригенных пород колеблется от 2,62 до 2,97 г/см3. Пиритизация ведет к повышению плотностых параметров, углистые включения – к понижению. Вариация интервального времени пробега продольной (156-201 мкс/м) и поперечной (313-379 мкс/м) волн обусловлена неоднородностью разреза толщи в литологическом плане.

5. Нижнекаменноугольная карбонатная толща (3754-4116 м).

Плотность большинства доломитов изменяется от 2,81 до 2,84 г/см3, известняков – от 2,67 до 2,71 г/см3. Значительная пиритизация ряда образцов повышает их плотность до 2,97 г/см3. Интервальное время пробега продольной волны – 146-216 мкс/м, поперечной волны – 287мкс/м. Максимальная величина параметров отмечена у органогенно-обломочного глинистого известняка с многочисленными включениями пирита с глубины 4111,32 м.