Том 44, № 1 (2021)
Колонка главного редактора
Колонка главного редактора
Науки о Земле и недропользование. 2021;44(1):6-7
6-7
Геология, поиски и разведка месторождений полезных ископаемых
Смешанный кристаллический фундамент Джунгарской котловины, выявленный методом широкоугольной сейсморазведки
Аннотация
Широкоугольная сейсморазведка методом отраженных / преломленных волн вдоль линии поперечного разреза протяженностью ~ 600 км через Джунгарский бассейн от Эминя до Цитая позволяет получить изображение нескольких слепых разломов с простиранием с севера на юг, которые расположены в нижней части верхней коры, в средней и нижней частях коры в пределах бассейна и разрезают Мохо. Эти разломы, обладающие высокой сейсмической скоростью и не имеющие явной дислокации пластов, считаются «разломами растяжения», образованными сжатием с севера на юг и растяжением с востока на запад. Эти глубоко залегающие разломы обеспечивают каналы для основных и ультраосновных материалов из верхней мантии, которые мигрируют в кору и смешиваются с материалом коры, в результате чего кора бассейна становится тонкой и приобретает высокую сейсмическую скорость, высокую плотность и высокую магнитную интенсивность после охлаждения.
Науки о Земле и недропользование. 2021;44(1):8-29
8-29
Выделение органогенных построек осинского горизонта по данным 2D- и 3D-сейсморазведки в северо-восточной части Непско-Ботуобинской антеклизы
Аннотация
Месторождения Восточной Сибири являются одним из основных центров добычи углеводородов восточной части России. Большая часть углеводородных запасов располагается на данной территории в пределах Непско-Ботуобинской антеклизы, где важнейшими продуктивными объектами разработки являются отложения нижнего кембрия. Главная цель данного исследования заключалась в более подробном изучении внутреннего пространства и отличительных характеристик органогенных построек кембрийского времени, а также в определении методик обнаружения рифогенных построек методами сейсмических исследований. Статистическая обработка имеющегося фактического материала по коллекторским свойствам показала очень неравномерное распределение пустотности (пористости). Было выявлено, что поры возникли в результате выщелачивания форменных образований в местах рыхлой упаковки зерен эпигенетического доломита, по цементирующему веществу в межзерновых пространствах, по трещинам и стилолитовым швам. Дополнительно для выявления органогенных построек в осинском горизонте на территории Непско-Ботуобинской антеклизы на основании сейсмических исследований выделен ряд методик. Выделение единичных рифогенных построек в осинском горизонте нижнего кембрия на основании анализа сейсмоамплитуд осуществлялось при помощи 2D- и 3D-сейсморазведки. По данным сейсмических исследований на территории Непско-Ботуобинской антеклизы выявлены зоны развития как линейных, так и одиночных карбонатных построек. Дополнительно было выявлено, что в скважинах, находящихся в кольцевой аномалии, происходит повышение эффективных толщин. Подводя итоги и анализируя сопоставленные материалы, можно сделать вывод о том, что основным методом для выделения зон колец по скважинам является метод измерения интервального времени пробега продольной волны. Комплексный анализ материалов 2D- и 3D-сейсморазведки методом общей глубинной точки, а также рядом других методов по определенному алгоритму позволил выделить в карбонатном разрезе северо-восточной части Непско-Ботуобинской антеклизы отдельные образования органогенных (рифогенных) построек.
Науки о Земле и недропользование. 2021;44(1):30-38
30-38
Структура поверхности высокопробного самородного золота Приамурья
Аннотация
Целью данного исследования являлось изучение структуры поверхности высокопробного золота. Предметом исследования служили золоторудные месторождения Приамурья, объектом исследования стали образцы самородных высокопробных золотин с этих месторождений. В ходе работы были использованы методы термодинамики и рентгеновской электронной микроскопии. В результате была установлена многослойная структура поверхности высокопробных минералов самородного золота Приамурья со следующими уровнями: пограничный слой с нулевой степенью окисления Au0 в форме металлического золота желтого цвета; оксидный слой со степенью окисления Au+1 в форме Au2O фиолетового цвета; оксидный слой со степенью окисления Au+3 в форме Au2O3 желто-коричневого цвета; гидратированный оксидный слой со степенью окисления Au+3 в форме Au(OH)3 красно-желто-коричневого цвета. Методами электронной микроскопии выделяются внешние структуры поверхности – плотные оксидные слои формы Au2O3 и рыхлые гидратированные слои формы Au(OH)3, тогда как внутренние слои металлического и одновалентного золота не просматриваются. Важными термодинамическими характеристиками представленных уровней являются значения стандартных окислительно-восстановительных потенциалов E°, определяющих их физико-химические свойства: для металлического золота E° = +1,68 В; для оксидного слоя со степенью окисления Au+1 в форме Au2O E° = +0,32 В; для оксидного слоя со степенью окисления Au+3 в форме Au2O3 E° = +1,36 В; для гидратированного оксидного слоя со степенью окисления Au+3 в форме Au(OH)3 E° = +0,7 В. Результаты проведенных авторами исследований свидетельствуют о том, что структура поверхности имеет несколько понижающих окислительно-восстановительный потенциал слоев, что объясняет генерирование и образование мигрирующих форм золота в увлажненных гипергенных условиях окружающей природной среды.
Науки о Земле и недропользование. 2021;44(1):39-47
39-47
Геммологическое и минералого-петрографическое исследование серпентинитов Восточного Саяна
Аннотация
Цель данного исследования заключалась в изучении минералого-петрографических характеристик серпентинитов Восточного Саяна для выявления их наиболее декоративных разновидностей. Объектами исследования являлись образцы серпентинитов Улан-Ходинского и Хохюртовского месторождений Восточного Саяна. Образцы в количестве шести штук изучались макроскопически, затем из них были сделаны полированные пластины для геммологического изучения и шлифы для микроскопического исследования. Все исследования проводились в Научно-исследовательской лаборатории геммологии Иркутского национального исследовательского технического университета с использованием стандартных геммологических методов. Петрографическое изучение шлифов проводилось с помощью микроскопа Axio Lab A1. Макроскопически были выделены две основные декоративные разновидности серпентинитов: пятнистый серпентинит голубовато-зеленого цвета и массивный серпентинит цвета от темно-зеленого до черного. Пятнистая текстура серпентинита обусловлена многочисленными включениями рудных минералов – магнетита и оксидов железа. Твердость его – 4,5 по шкале Мооса, блеск – матовый. Также были получены данные об основных геммологических характеристиках образцов, соответствующие результатам уже опубликованных исследований серпентинитов ювелирного качества из других месторождений. На основе анализа микроструктуры и минерального состава серпентинитов Восточного Саяна было выявлено их соответствие пятнистым и массивным декоративным разновидностям серпентинитов других месторождений России. В данный момент этот материал не оценен по достоинству, хотя вполне может применяться в качестве скульптурного и ювелирноподелочного декоративного камня.
Науки о Земле и недропользование. 2021;44(1):48-55
48-55
Разведка и разработка месторождений полезных ископаемых
Совершенствование конструкции и способа применения экскаваторов с сортировочными ковшами
Аннотация
Целью данного исследования является повышение производительности и экономической эффективности ведения горных работ с применением экскаваторов с сортировочными ковшами на основе внедрения нового технико-технологического решения, расширяющего функциональные возможности оборудования. В ходе исследования проводится анализ известных конструкций сортировочных ковшей, устанавливаемых на экскаваторы и обеспечивающих сортировку материала одновременно с ведением выемочно-погрузочного процесса. Заключается, что перспективным направлением развития сортировочных ковшей являются конструкции с рабочими барабанами. В данной публикации автором предлагается для рассмотрения экскаватор с модернизированным сортировочным ковшом, а также технология его использования, позволяющая начинать процесс сортировки горной массы в ковше во время поворота экскаватора к месту разгрузки. Модернизированный сортировочный ковш снабжен шарнирно закрепленным подвижным днищем, управляемым гидроцилиндрами, для аккумулирования просеянных через рабочие барабаны мелких фракций. Накопленные в подвижном днище мелкие фракции выгружаются в автосамосвал, после чего просеивание продолжается непосредственно в кузов автосамосвала. После окончания процесса сортировки подвижное днище закрывается и экскаватор разгружает в другое транспортное средство оставшиеся в ковше крупные фракции, разгрузка осуществляется путем поворота ковша. Совмещение процесса сортировки и поворота экскаватора позволяет сократить время рабочего цикла, что увеличивает производительность как выемочной машины, так и автотранспорта. Применение модернизированного сортировочного ковша с подвижным днищем исключает потери ценного мелкофракционного материала в результате просыпания при развороте экскаватора на разгрузку. Подвижное днище может устанавливаться на сортировочные ковши известных конструкций без их существенной переделки. Применение предлагаемого технико-технологического решения позволит сократить удельные издержки и повысить эффективность ведения работ.
Науки о Земле и недропользование. 2021;44(1):56-62
56-62
Геоэкология
Гидродинамические и гидростатические силы как факторы, влияющие на устойчивость хвостохранилищ
Аннотация
Изучение процессов, происходящих в толще земной коры, всегда являлось актуальной темой для исследований. Результаты этих исследований позволили человеку разрабатывать и безопасно эксплуатировать месторождения полезных ископаемых в различных условиях. Рост потребления извлекаемого ресурса и увеличение масштабов горного производства вынуждают предприятия искать решения сложных инженерно-технических задач, одной из которых является проблема сдвижения горных масс и земной поверхности в области влияния промышленного производства, в том числе дамб хвостохранилищ. Целью данного исследования являлось повышение безопасности эксплуатации дамб хвостохранилищ. Объектом исследования стали ограждающие дамбы хвостохранилищ обогатительных фабрик, предметом исследования – деформационные процессы, происходящие в теле дамб и на поверхности откосов. Основными методами исследования, использованными в работе, были: изучение способов безопасной эксплуатации дамб хвостохранилищ на основе эксплуатационных условий хвостохранилища Учалинского месторождения с применением современных методов оценки устойчивости, анализ и обобщение отечественного и зарубежного опыта, а также изучение актуальных методов геомеханического мониторинга деформационных процессов – инженерно-геологических, геофизических, маркшейдерских и гидрогеологических. В статье описаны географические, гидрографические, климатические, геологические, горнотехнические условия эксплуатации хвостохранилища АО «Учалинский ГОК». Представлено обоснование влияния гидродинамических и гидростатических сил на устойчивость ограждающих дамб хвостохранилищ. На основе полученных данных и использованных методов исследования сделан вывод о том, что гидродинамические и гидростатические силы являются основополагающими разрушающими факторами, действующими на дамбы. Результаты данных исследований могут быть применены на стадии проектирования гидротехнических сооружений, так как они дополнят теоретические знания о влиянии жидких отходов на безопасность дамб хвостохранилищ и земляных плотин, а также позволят обнаружить деформационные процессы на начальной стадии развития и принять решения по их устранению.
Науки о Земле и недропользование. 2021;44(1):63-72
63-72
Гидрогеология и инженерная геология
Прогноз подпора подземных вод на территориях исторических центров городов Восточной Сибири
Аннотация
Целью исследования являлась разработка методики оперативного прогноза изменения гидродинамического режима грунтовых вод в результате барражного эффекта при строительстве сооружений с глубоким заложением фундаментов. Основным методом послужило создание аналитической модели в результате вариативных решений уравнения Лапласа. Решения разрабатывались в процессе исследований на территориях исторических центров Иркутска и других городов Восточной Сибири. В результате были построены прогнозные схемы глубин формирования уровня грунтовых вод и проведена оценка территорий по условиям подтопления. Разработана аналитическая модель для прогноза подпора подземных вод, представляющая собой простую и вполне универсальный структуру, которая может быть использована для прогнозных расчетов на территориях исторических городов, находящихся в аналогичных геолого-гидрогеологических условиях. На основе анализа имеющегося материала сделан вывод о том, что значительную роль в формировании нового подпорного горизонта играют предварительная вертикальная планировка территории, правильный подход к выбору типа фундамента, а также сезонные колебания уровня подземных вод.
Науки о Земле и недропользование. 2021;44(1):73-84
73-84
Статьи
К сведению авторов
Науки о Земле и недропользование. 2021;44(1):85-89
85-89